WO2019112074A1 - Device and method for generating on-axis digital hologram and off-axis digital hologram - Google Patents

Device and method for generating on-axis digital hologram and off-axis digital hologram Download PDF

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김병목
성맑음
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Definitions

  • the present invention relates to a device for and a method for generating a defocused digital hologram.
  • the present invention simulates an interference pattern of a digital hologram based on wave optics by digitally synthesizing virtual object light and imaginary reference light having phase information of an object requiring generation of a hologram
  • a digital hologram it is possible to reconstruct a hologram without using a complicated and expensive optical apparatus as compared with a conventional digital hologram reconstruction apparatus using a computer generated hologram (CGH) technique
  • CGH computer generated hologram
  • a digital holography microscope is a microscope that measures the shape of an object using digital holography technology.
  • a general microscope is a device that measures the shape of an object by measuring the intensity of light reflected or transmitted from an object by irradiating an ordinary light source to the object
  • the digital holography microscope can detect the interference and diffraction phenomenon of light, And digitally records the information, and restores the shape information of the object from the information.
  • the digital holography technique generates light of a single wavelength such as a laser, divides the light into two lights using a light splitter, directs one light directly to the image sensor (referred to as a reference light)
  • a reference light When the light reflected from the object to be measured is projected on the image sensor (referred to as object light) in the light of the object, the reference light and the object light interfere with each other in the image sensor.
  • the shape of the object to be measured is restored using the computer with the recorded interference fringe information.
  • the recorded interference fringe information is generally referred to as a hologram.
  • the interference fringe information of the light is recorded as a special film, and in order to restore the shape of the measurement object, the reference light is reflected on a special film on which interference fringes are recorded The shape of the virtual object to be measured is restored in the place where the object is originally located.
  • the digital holography microscope measures the interference fringe information of the light by a digital image sensor and stores the information in a digital manner when compared with the conventional optical holography method.
  • the digital interference fringe information is stored in a numerical calculation method using a computer device So that the shape of the object to be measured is restored.
  • a laser light source of a single wavelength may be used first.
  • the measurement resolution of the object that is, the minimum measurement unit is limited to the wavelength of the laser light source used.
  • the cost is increased by using light sources having different wavelengths, or sequentially obtaining hologram images using light sources of different wavelengths
  • a CGH Computer Generated Hologram
  • SLM spatial light modulator
  • FIG. 1A schematically illustrates recording and hologram creation of a holographic recording in accordance with the conventional digital holography technique
  • FIG. 1B is a diagrammatic representation of processing steps in a conventional digital holography technique.
  • a conventional digital holography technique includes data acquisition-restoration-generation-display technology based on interference of light. That is, in the conventional digital holography technique, the fringe pattern (interference pattern) between the object light reflected from the three-dimensional object and the reference light is recorded (left drawing in FIG. 1A), and the obtained fringe pattern (interference pattern) Dimensional reconstructed image.
  • a fringe pattern is the pattern recording shown in the left lower portion of Fig. 1A, and the image reconstructed in three dimensions is an image having the three-dimensional effect shown in the lower right portion of Fig.
  • three-dimensional image information about a target object is acquired using an existing optical holography technique. Thereafter, the obtained three-dimensional image information is stored in a digital image sensor including a CCD or a CMOS. Thereafter, the stored three-dimensional image information is subjected to a digital processing step.
  • This digital processing step comprises the following steps: 1) obtaining three-dimensional model data; 2) processing to generate CGH from the obtained three-dimensional model data; And 3) obtaining hologram data from the generated CGH.
  • the finally acquired hologram data is a hologram in which a holographic fringe pattern (interference fringe) obtained by a photoelectric device including CCD or CMOS or generated by a mathematical model is superimposed, and includes information on three-dimensional object data. Thereafter, the finally acquired hologram data is reconstructed into a three-dimensional image by using a spatial light modulator (SLM).
  • SLM spatial light modulator
  • the CGH used in the above-described conventional digital holography technique uses a point source-based fringe pattern algorithm to generate a fringe pattern (interference fringe).
  • a computer requires a considerable amount of memory usage, and a hologram is generated at a slow speed.
  • the calculation speed per one point is 60.67 milliseconds (ms). Based on this, it takes 63617.10 seconds to generate the 1024 * 1024 resolution hologram and the memory usage is 6GB (1024 * 1024 * 8bit + 1024 * 1024 * 8bit * 768 6GB).
  • the reconstruction of the hologram is optically performed using the SLM, and in order to use the SLM, the use of additional optical devices such as a laser, an optical system, and the like is required. Therefore, in the conventional digital holography technique, it is required to use an expensive SLM, and the entire device still has a complicated structure.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 10-2108001
  • Patent Document 2 Korean Patent No. 10-1308011
  • Patent Document 3 Korean Patent No. 10-1379327
  • Patent Document 4 Korean Patent No. 10-1412053
  • Patent Document 5 Korean Patent No. 10-1421984
  • Patent Document 6 Korean Patent No. 10-1489356
  • Patent Document 7 Korean Patent No. 10-1499804
  • Patent Document 8 Korean Patent No. 10-154178
  • Patent Document 9 Korean Patent No. 10-1573362
  • Non-Patent Document 1 Accelerated one-step generation of full-color holographic videos using a color-tunable novel-look-up-table method for holographic three-dimensional television broadcasting, Seung-Cheol, Kim et al. Scientific Reports, September 2015
  • the present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to digitally synthesize virtual object light and virtual reference light having phase information of an object requiring generation of a hologram, It is possible to reconstruct the hologram without using a complicated and expensive optical apparatus as compared with the conventional digital hologram reconstruction apparatus using the computer generated hologram (CGH) technique by simulating the interference pattern of the hologram and generating the digital hologram, It is possible to generate the same hologram as the actual hologram obtained with the hologram, shorten the hologram generating time, solve the problem of the use of the high capacity memory of the computer, and perform the simulation using the hologram and / Of the study and / or experiment using It is possible to perform a pre-feasibility test such as determination of the presence or absence of a defect or prediction of a final result, so that unnecessary repetitive research and / or waste of time and labor due to the execution of experiments can be remarkably reduced
  • the apparatus for generating a correcting and de-compressing digital hologram includes an object phase generating unit connected to a phase file of an object stored in a storage device and generating object phase information from a phase file of the object; A digital object light generator for generating digital object light information based on the light characteristics of the object light input by the user and the object phase information generated by the object phase generation unit; A digital reference light generator for generating digital reference light information based on a light characteristic of the reference light input by the user; And a digital hologram generating unit that generates a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated from the digital object light generating unit, and the digital reference light information generated from the digital reference light generating unit And the like.
  • a method for generating a correcting and de-compressing digital hologram comprising the steps of: a) generating object phase information from a phase file of an object by accessing a phase file of an object stored in the storage; b) generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted by the user and the object phase information data converted into the object phase information data (data) capable of generating the digital object light from the object phase information ; c) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light inputted by the user; And d) generating a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the generated digital object light information, and the generated digital reference light information.
  • FIG. 1A schematically illustrates holographic recording and hologram generation according to the conventional digital holography technique.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating processing steps in the conventional digital holography technique.
  • FIG. 2A is a block diagram of an apparatus for generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a detailed block diagram of an object phase generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a detailed block diagram of a digital object light generating unit of the apparatus for generating a defocus / shrink digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2D is a detailed block diagram of a digital reference light generator of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2E is a detailed block diagram of a digital hologram generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2F illustrates a conventional optically-acquired hologram for a USAF (specifically, a 1951 USAF resolution test chart) target and a resolution for a hologram obtained using the apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention
  • a USAF specifically, a 1951 USAF resolution test chart
  • FIG. 2G shows a three-dimensional interference mode (orthogonal interference mode) by using the apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention for the same target (specifically, stairs having three different levels of thickness) , A de-axial interference mode, and a space-movement de-coupling scheme).
  • Figure 2h shows a hologram obtained using an existing optically acquired hologram for the same target and an apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method of generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a block diagram of an apparatus for generating a defocus digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the apparatus 100 for generating a correcting and de-compressing digital hologram connects object phase files stored in a storage device (not shown) to obtain object phase information from a phase file of the object
  • An object phase generating unit 110 A digital object light generating unit 120 for generating digital object light information based on the light characteristics of the object light input by the user and the object phase information generated by the object phase generating unit 110;
  • a digital reference light generator 130 for generating digital reference light information based on a light characteristic of the reference light input by the user;
  • a digital hologram is generated based on the hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated from the digital object light generator 120, and the digital reference light information generated from the digital reference light generator 130
  • a digital hologram generating unit 140 for generating digital holograms;
  • the object phase generating unit 110, the digital object light generating unit 120, and the digital reference light generating unit 130 A digital object phase generating unit 110, the digital object light generating unit 120, and the digital reference light
  • each component that is, a deflector of the deflated and deflated digital hologram generating apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention
  • a controller 150 for controlling the overall operations of the object phase generating unit 110, the digital object light generating unit 120, the digital reference light generating unit 130, and the digital hologram generating unit 140,
  • the digital object light generating unit 120, the digital object light generating unit 110, the digital object light generating unit 120, and the digital reference light generating unit 110 constituting the apparatus 100 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention 130, a digital hologram generating unit 140, and a control unit 150).
  • an object phase generation unit 110 a digital object light generation unit 120, a digital reference light generation unit (not shown) constituting the apparatus 100 for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 130, and the digital hologram generating unit 140 will be described in detail.
  • FIG. 2B is a detailed block diagram of an object phase generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A
  • FIG. 2D is a detailed block diagram of a digital reference light generator of the apparatus for generating a defocused digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A
  • FIG. 2E is a detailed block diagram of a digital hologram generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
  • the object phase generating unit 110 of the apparatus 100 for generating a defocused and uncompressed digital hologram includes an object phase file position selector 111, A phase file conversion unit 112, and an object phase information generation unit 113.
  • the object phase file position selection unit 111 selects a phase file of an object stored in a storage device (not shown) and loads the phase file of the object.
  • the phase file of the object may be stored, for example, in a database in a storage device (not shown) in a user's personal computer (PC) or in a database in a storage device (not shown) on a separate external server.
  • the phase file of the selected object may be displayed on, for example, a display unit (not shown).
  • the display unit may be a monitor such as a personal computer (PC) or a desktop in which the apparatus 100 for generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention is implemented,
  • a display device such as a laptop, a palmtop, a personal digital assistant (PDA), or a cellular phone in which the digital hologram generating device 100 is implemented;
  • an external monitor provided separately from the apparatus 100 for generating a deflated and deflated digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention, such as a TV screen, but the present invention is not limited thereto.
  • the phase file of the object selected by the object phase file position selector 111 is transferred to the object phase file converter 112.
  • the object phase file conversion unit 112 converts the phase file of the object into phase information data (data) of a form usable in the object phase information generation unit 113 and transmits the phase information data to the object phase information generation unit 113 .
  • the object phase information generation unit 113 generates object phase information in a form that can be used in the object phase information input unit 122 of the digital object light generation unit 120, which will be described later.
  • the phase information data includes magnification phase information of an object, magnification information of an objective lens used when magnification phase information of an object is recorded, and header information for storing and retrieving data in a storage device.
  • the object phase information may include phase information of the object obtained from the phase information data, phase information of the object which does not use the objective lens based on the magnification information of the objective lens used when the magnification phase information of the object is recorded it means.
  • the digital object light generating unit 120 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram includes an object light light characteristic input unit 121; An object phase information converting unit 122; And a digital information object light generating unit 123.
  • the object optical light characteristic input unit 121 provides an object optical information input window on the display unit (not shown) through which the user can input physical information of the desired object light. Accordingly, the user can input the condition of the physical information of the object light including the wavelength information, the wave number information and the amplitude information of the light of the desired object light necessary for digitally generating light have.
  • the object phase information converting unit 122 converts the object phase information obtained by connecting to the object phase information generating unit 113 of the object phase input unit 110 shown in FIG. 2B to an object capable of generating real digital object light Into phase information data (data).
  • the object phase information refers to the phase information inherent to the object not using the objective lens generated by the object phase information generation unit 113
  • the object phase information data converted by the object phase information generation unit 122 is data Means that the optical light characteristic unit 121 is reworked based on the physical information input by the user.
  • the physical information of the object light input through the object light light characteristic input unit 121 and the object phase information data converted by the object phase information input unit 122 are input to the digital object light and information generation unit 123, And the information generating unit 123 generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted and the converted object phase information data.
  • the digital object light information generated by the digital object light and information generating unit 123 includes the object recorded position, the object phase, and the light property of the object . This can be expressed by the following equation (1).
  • U DO (x, y) in the formula 1 is a digital object light
  • U L (x, y) is the object properties in a broad sense light information
  • U O (x, y) is
  • U OP phase information of the transformed object ( x, y) represents position information of an object.
  • the digital reference light generator 130 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram includes a reference light light characteristic input unit 131, And an information generating unit 132.
  • the reference light characteristic input unit 131 provides a reference light information input window on the display unit (not shown) through which the user can input the physical information of the desired reference light. Accordingly, the user can input the condition of the physical information of the reference light including the wavelength information of the light of the desired reference light, the Wavenumber information, the amplitude information, etc. necessary for digitally generating light have.
  • the physical information of the reference light input through the reference light characteristic input unit 131 is transmitted to the digital reference light and information generation unit 132.
  • the digital reference light and information generation unit 132 generates the digital reference light and the digital reference light based on the physical information of the input reference light. And information.
  • the digital object light information generated by the digital object light and information generating unit 123 shown in FIG. 2C and the digital reference light information generated by the digital reference light and information generating unit 132 shown in FIG. Is input to the digital hologram generating unit 140 shown in Figs. 2A and 2E and used to generate a digital hologram.
  • the digital hologram generating unit 140 of the apparatus 100 for generating a defocused and uncompressed digital hologram includes a hologram characteristic input unit 141 A digital object optical information input unit 142, a digital reference light information input unit 143, and a hologram generating unit 144.
  • the hologram characteristic input unit 141 shown in FIG. 2E provides a hologram characteristic information input window on the display unit (not shown) through which the user can input desired hologram characteristic information.
  • the user can use an image sensor (e.g., a CMOS, a CCD, or the like) to generate and record a digital hologram such as a resolution, a bit-depth, a pixel size, (Not shown), and conditions of the digital hologram characteristic information including the interference mode parameter.
  • the interference mode parameter controls the off-axis interference mode in which the object light and the reference light are incident on the same axis, and the off-axis interference mode in which the object light and the reference light are incident at a constant angle to each other Parameter.
  • an interference mode parameter for controlling a spatial motion deinterleaving interference mode in which two lights interfere with each other due to a spatial difference which is an interference mode belonging to a specific one of the deinterleaving interference modes
  • the ortho-axial interference mode when the hologram is reconstructed, the DC information, the real image and the virtual image information appear at one point, and a fringe pattern (interference fringe pattern) generally appears when the hologram is generated.
  • the de-axial interference mode when the hologram is reconstructed, the DC information, the real image and the virtual image information are separately displayed. Generally, a line pattern appears when the hologram is generated.
  • the user can select a desired one of the two interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode) as described above.
  • the user can additionally select a spatial movement de-interlace method instead of the two interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode). That is, in the hologram characteristic input unit 141 of the digital hologram generating unit 140 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram according to an embodiment of the present invention, two interference modes (normal mode , De-axial interference mode), or any one of three interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode, and spatial movement de-compression mode).
  • the digital object optical information input unit 142 of the digital hologram generating unit 140 is connected to the digital object light generating unit 120 (specifically, the digital object light and information generating unit 123) Optical information is input.
  • the digital reference light information input unit 143 of the digital hologram generating unit 140 receives the digital reference light information obtained by connecting to the digital reference light generating unit 130 (specifically, the digital reference light and information generating unit 132) do.
  • the hologram characteristic information input to the hologram characteristic input unit 141 the digital object light information input to the digital object light information input unit 142, and the digital reference light information input to the digital reference light information input unit 143
  • the hologram generating unit 144 generates a digital hologram based on the transmitted hologram characteristic information, digital object light information, and digital object light information. This can be expressed by the following equation (2).
  • U H (x, y ) is generated digital object hologram
  • U DO (x, y) is the digital object light
  • U DR (x, y) is the digital reference light
  • U RS (x, y) is The characteristic parameter information
  • U I (x, y) which is the physical information of the image sensor used when recording the hologram inputted by the user, is the interference mode parameter information inputted by the user.
  • virtual object light having phase information of an object requiring generation of a hologram and virtual reference light can be digitally It is possible to generate digital holograms based on wave optics.
  • FIG. 2F shows a conventional optically-acquired hologram for a USAF (specifically, a 1951 USAF resolution test chart) target and a hologram obtained using an apparatus 100 for generating a defocused and uncompleted digital hologram according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2G is a view showing the difference in resolution between the deflecting and deflecting digital hologram producing device (FIG. 2B) and the deflecting digital hologram producing device according to an embodiment of the present invention for the same target (specifically, stair having three different thicknesses) 100), the hologram obtained by the three interference modes (the normal interference mode, the de-axial interference mode, and the spatial movement de-compression mode).
  • the object i.e., USAF target
  • phase information used to obtain the hologram obtained using the apparatus 100 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention for a USAF target, Wavelength, Wavenumber, and Amplitude of light of the object light used in the object light light characteristic input unit 121 of the unit 120, (E.g., Wavelength, Wavenumber, Amplitude, etc.
  • the hologram characteristic information that can be input by the user to the hologram characteristic input unit 141 of the image sensor 140 includes interference mode information, hologram recording distance information, a pixel size of the image sensor device to be recorded, Standing the bit depth of the device can include a (Bit depth), the resolution (Resolution) of the image sensor device which records the like, but should be noted that it is not limited to this point.
  • the apparatus and / or information used to obtain the existing optically obtained hologram may include, but is not limited to, a laser (light source), an objective lens, a light splitter, an optical mirror, an image sensor, a collimator, It should be noted.
  • the resolution of the hologram obtained using the apparatus 100 for generating the defocused and deflated digital hologram according to the embodiment of the present invention is clearly improved compared to the resolution of the existing optically obtained hologram, .
  • the hologram obtained by the three interference modes (the normal interference mode, the de-axial interference mode, and the spatial movement de-compression mode) by using the apparatus 100 for generating a defocused and de-axialized digital hologram according to an embodiment of the present invention, are different from each other or have different characteristics.
  • the normal axial interference mode is a case where the path of the object light and the reference light is spatially parallel and coinciding with each other.
  • An interference fringe of a circular fringe pattern is generated.
  • the interference fringe pattern is generated according to the degree of curvature of the object light and reference light.
  • the interval is determined.
  • the de-axial interference mode there is a tilt angle in which the path of the object light and the reference light is spatially inclined.
  • a linear interference fringe is generated, and the interference fringe interval is determined according to the tilted angle.
  • the spatial movement de-coupling mode is a case in which the object light and the reference light proceed parallel to each other but do not travel in the same path.
  • a straight-line interference fringe is generated and the interval of the interference fringes is determined according to the path difference between the object light and the reference light.
  • Figure 2h shows a hologram obtained using an existing optically acquired hologram for the same target and an apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention.
  • the holograms obtained using the apparatus 100 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention are identical to those of the optically obtained hologram . Therefore, in the present invention, it is possible to generate the same hologram as the optically obtained actual hologram without using the complicated and expensive optical apparatus of the prior art.
  • FIG. 3 is a flowchart of a digital hologram generating method according to an embodiment of the present invention.
  • a method 300 for generating a correcting and de-compressing digital hologram comprises the steps of: a) connecting to a phase file of an object stored in a storage device Generating (310) object phase information from a phase file of the object; b) generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted by the user and the object phase information data converted into the object phase information data (data) capable of generating the digital object light from the object phase information (320); c) generating (330) digital reference light and information based on the physical information of the reference light input by the user; And d) generating (340) a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the generated digital object light information, and the generated digital reference light information.
  • the step a) Selecting a phase file of the object stored in the storage device (not shown) by the object phase file position selector 111 and transmitting the selected phase file to the object phase file converter 112; a2)
  • the object phase file converting unit 112 converts the phase file of the object into phase information data (data) of a form usable in the object phase information generating unit 113, and the object phase information generating unit 113 ); And a3) generating the object phase information by the object phase information generating unit 113.
  • step b) The object light information input unit 121 inputs the object light information, and the object phase information obtained by the object phase information converting unit 122 is converted into object phase information data (data) capable of generating the digital object light Converting; b2) inputting the physical information of the input object light and the converted object phase information data to the digital object light and information generating unit 123; And b3) generating the digital object light and information based on the physical information of the input object light and the converted object phase information data in the digital object light and information generating unit 123.
  • the step c) includes the steps of: c1) inputting physical information of the reference light desired by the user to the reference light characteristic input part 131 ; And c2) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light by receiving the physical information of the reference light from the reference light characteristic input unit 131 in the digital reference light and information generating unit 132.
  • the physical information of the object light includes wavelength information (Wavelength) of the light of the object light required for digitally generating light, (Wavenumber), and amplitude information (Amplitude), and the physical information of the reference light includes wavelength information of a light of the reference light required for digitally generating light, Wavenumber information, and Amplitude information
  • the hologram characteristic information is a characteristic parameter and an interference mode parameter of the image sensor to which the digital hologram is to be generated and recorded.
  • the characteristic parameters of the image sensor include a resolution, a bit-depth, and a pixel size
  • the interference mode parameters include an ortho-axial interference mode, a de-axial interference mode, Interference mode.
  • the step d) includes the steps of: inputting the hologram characteristic information desired by a user to the hologram characteristic input unit 141; d2) inputting the digital object optical information to the digital object optical information input unit 142; d3) inputting the digital reference light information to the digital reference light information input unit 143; d4) transmitting the hologram characteristic information, the digital object optical information, and the digital reference light information to the hologram generating unit 144; And d5) generating the digital hologram based on the hologram characteristic information, the digital object light information, and the digital reference light information in the hologram generating unit 144.
  • Hologram creation time is shortened. Specifically, it takes 63617.10 seconds to generate a 1024 * 1024 resolution hologram according to the conventional method of CGH described above. According to the method proposed by Seung-Cheol and Kim et al., A hologram of the same resolution is generated It takes 2673.86 seconds.
  • the memory required for generating a hologram having a resolution of 1024 * 1024 is 6 GB, and according to the method proposed by Seung-Cheol, Kim et al.
  • the memory required to generate the hologram is 12 KB.
  • the memory required for generating the hologram having the same resolution as the above condition is 6 KB.

Abstract

Disclosed is a device and method for generating an on-axis digital hologram and an off-axis digital hologram. A device for generating an on-axis digital hologram and an off-axis digital hologram according to the present invention comprises: a phase object generation unit for accessing a phase file of an object, which is stored in a storage device, so as to generate object phase information from the phase file of the object; a digital object light generation unit for generating digital object light information on the basis of a light characteristic of object light, which is input by a user, and the object phase information generated by the object phase generation unit; a digital reference light generation unit for generating digital reference light information on the basis of a light characteristic of reference light, which is input by the user; and a digital hologram generation unit for generating a digital hologram on the basis of hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated by the digital object light generation unit, and the digital reference light information generated by the digital reference light generation unit.

Description

정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치 및 방법Patent application title: DEVICE AND METHOD
본 발명은 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for and a method for generating a defocused digital hologram.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 홀로그램의 생성이 요구되는 물체의 위상 정보를 가진 가상의 물체광 및 가상의 기준광을 디지털적으로 합성하여 파동 광학(wave optics) 기반의 디지털 홀로그램의 간섭 무늬를 시뮬레이션하고 또한 디지털 홀로그램을 생성함으로써, 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기술을 사용하는 종래 디지털 홀로그램 복원 장치와 비교하여 복잡하고 고가인 광학장치를 사용하지 않고도 홀로그램의 복원이 가능하고, 광학적으로 획득한 실제 홀로그램과 동일한 홀로그램의 생성이 가능하며, 홀로그램 생성 시간이 단축되고, 컴퓨터의 고용량 메모리 사용의 문제점을 해결할 수 있으며, 홀로그램을 이용한 연구 및/또는 실험 진행 시 사전에 홀로그램 생성을 위한 시뮬레이션을 이용하여 연구 및/또는 실험의 실패 유무 판단 또는 최종 결과의 예측과 같은 사전 가능성 테스트(pre-feasibility test)의 수행이 가능하므로 불필요한 반복 연구 및/또는 실험 수행에 따른 시간 및 인력 낭비를 현저하게 감소시킬 수 있고, 홀로그램 전문 인력 양성 교육 및 학생들의 교육에 대한 높은 활용성을 기대할 수 있는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention simulates an interference pattern of a digital hologram based on wave optics by digitally synthesizing virtual object light and imaginary reference light having phase information of an object requiring generation of a hologram In addition, by creating a digital hologram, it is possible to reconstruct a hologram without using a complicated and expensive optical apparatus as compared with a conventional digital hologram reconstruction apparatus using a computer generated hologram (CGH) technique, It is possible to generate the hologram, shorten the hologram generating time, solve the problem of the use of the high capacity memory of the computer, and perform the research using the hologram and / or the simulation using the simulation for generating the hologram Judging whether the experiment failed or an example of the final result It is possible to perform pre-feasibility test as much as possible, so that it is possible to remarkably reduce waste of time and manpower according to unnecessary repetitive research and / or execution of experiments, And more particularly, to an apparatus and method for generating a defocused digital hologram.
디지털 홀로그래피 현미경이란 디지털 홀로그래피 기술을 활용하여 물체의 형상을 측정하는 현미경을 말한다.A digital holography microscope is a microscope that measures the shape of an object using digital holography technology.
일반적인 현미경이 통상 일반 광원을 물체에 비추어 물체로부터 반사 또는 투과되는 빛의 세기를 측정함으로 물체의 형상을 측정하는 장치라면, 디지털 홀로그래피 현미경은 빛이 물체에 비추어졌을 경우 일어나는 빛의 간섭과 회절현상을 측정하고 이를 디지털 방식으로 기록하여, 이들 정보로부터 물체의 형상정보를 복원하는 장치이다.If a general microscope is a device that measures the shape of an object by measuring the intensity of light reflected or transmitted from an object by irradiating an ordinary light source to the object, the digital holography microscope can detect the interference and diffraction phenomenon of light, And digitally records the information, and restores the shape information of the object from the information.
즉, 디지털 홀로그래피 기술은 레이저와 같은 단일 파장의 빛을 생성하고, 이를 광분할기를 이용하여 2개의 빛으로 분할하여, 하나의 빛은 이미지 센서에 직접 비추고(기준광이라 한다), 다른 빛은 측정 대상 물체에 비추어 상기 측정 대상 물체로부터 반사되는 빛을 이미지 센서에 비추면(물체광이라 한다), 이미지 센서에서 상기 기준광과 물체광이 간섭현상을 일으키게 되는데, 이러한 빛의 간섭무늬 정보를 디지털 이미지 센서로 기록하고, 상기 기록된 간섭무늬 정보를 가지고 컴퓨터를 활용하여 측정 대상 물체의 형상을 복원하는 기술이다. 그리고 이때 상기 기록되는 간섭무늬 정보를 통상 홀로그램이라고 지칭한다.That is, the digital holography technique generates light of a single wavelength such as a laser, divides the light into two lights using a light splitter, directs one light directly to the image sensor (referred to as a reference light) When the light reflected from the object to be measured is projected on the image sensor (referred to as object light) in the light of the object, the reference light and the object light interfere with each other in the image sensor. And the shape of the object to be measured is restored using the computer with the recorded interference fringe information. At this time, the recorded interference fringe information is generally referred to as a hologram.
한편, 디지털 홀로그래피가 아닌 기존의 광학적 홀로그래피 기술의 경우는, 상기 빛의 간섭무늬 정보를 특수 필름으로 기록하고, 상기 측정 대상 물체의 형상을 복원하기 위하여 상기 기준광을 간섭무늬가 기록된 특수필름에 비추면 본래 측정 대상 물체가 위치하던 자리에 가상의 측정 대상 물체의 형상이 복원되는 방식이다.On the other hand, in the case of a conventional optical holography technique other than digital holography, the interference fringe information of the light is recorded as a special film, and in order to restore the shape of the measurement object, the reference light is reflected on a special film on which interference fringes are recorded The shape of the virtual object to be measured is restored in the place where the object is originally located.
디지털 홀로그래피 현미경은 기존의 광학적 홀로그래피 방식과 비교하였을 때, 빛의 간섭무늬 정보를 디지털 이미지 센서로 측정하고 디지털 방식으로 저장하고, 상기 저장된 간섭무늬 정보를 광학적 방식이 아닌 컴퓨터 장치 등을 이용한 수치연산 방식을 통하여 가공해서 측정 대상 물체의 형상을 복원한다는 점에서 차이가 있다.The digital holography microscope measures the interference fringe information of the light by a digital image sensor and stores the information in a digital manner when compared with the conventional optical holography method. The digital interference fringe information is stored in a numerical calculation method using a computer device So that the shape of the object to be measured is restored.
기존의 디지털 홀로그래피 현미경으로는 먼저 단일 파장의 레이저 광원을 사용하는 경우가 있다. 그러나 단일 레이저 광원을 사용하는 경우는 물체의 측정 해상도, 즉 최소측정 단위가 사용하는 레이저 광원의 파장으로 제한된다는 문제점이 있다. 또한 기존의 디지털 홀로그래피 현미경 중 2파장 또는 다중 파장의 레이저 광원을 사용하는 경우는, 서로 다른 파장을 가지는 광원들을 사용함으로 비용이 증가하거나, 또는 서로 다른 파장의 광원을 이용하여 홀로그램 영상을 순차적으로 획득하기 때문에 측정하고자 하는 물체의 3차원적인 변화정보를 실시간으로 측정하기 어려운 문제점이 있다.In a conventional digital holography microscope, a laser light source of a single wavelength may be used first. However, in the case of using a single laser light source, there is a problem that the measurement resolution of the object, that is, the minimum measurement unit is limited to the wavelength of the laser light source used. In the case of using a laser light source of two wavelengths or multiple wavelengths in a conventional digital holography microscope, the cost is increased by using light sources having different wavelengths, or sequentially obtaining hologram images using light sources of different wavelengths There is a problem that it is difficult to measure three-dimensional change information of an object to be measured in real time.
또한, 상술한 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는 측정 대상 물체의 형상을 복원하기 위해 컴퓨터로 CGH(Computer Generated Hologram)을 생성한 후 이를 공간광변조기(Spatial Light Modulator: SLM) 상에 디스플레이한 후 기준광을 비추면, 기준광의 회절에 의해 물체의 3차원 홀로그램 영상이 얻어진다.In addition, in the above-described conventional digital holography technique, a CGH (Computer Generated Hologram) is generated by a computer to restore the shape of an object to be measured, and then displayed on a spatial light modulator (SLM) , A three-dimensional hologram image of the object is obtained by diffraction of reference light.
좀 더 구체적으로, 도 1a는 종래 디지털 홀로그래피 기술에 따른 홀로그래픽의 기록 및 홀로그램 생성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 종래 디지털 홀로그래피 기술에 처리 단계를 도식화한 도면이다.More specifically, FIG. 1A schematically illustrates recording and hologram creation of a holographic recording in accordance with the conventional digital holography technique, and FIG. 1B is a diagrammatic representation of processing steps in a conventional digital holography technique.
먼저, 도 1a를 참조하면, 종래 디지털 홀로그래피 기술은 빛의 간섭을 기반으로 하여 데이터를 획득-복원-생성-디스플레이 기술로 구성된다. 즉, 종래 디지털 홀로그래피 기술은 3차원 물체로부터 반사된 물체광과 기준광 간의 프린지 패턴(간섭무늬)을 기록하고(도 1a의 좌측 도면), 획득된 프린지 패턴(간섭무늬)을 다시 회절 및 굴절시켜서 물체의 영상을 3차원으로 복원하는 기술이다. 도 1a에서, 프린지 패턴(간섭 무늬)는 도 1a의 좌측 도면 하부에 도시된 패턴 기록이고, 3차원으로 복원한 영상은 도 1a의 우측 하부에 도시된 입체감을 갖는 영상이다.First, referring to FIG. 1A, a conventional digital holography technique includes data acquisition-restoration-generation-display technology based on interference of light. That is, in the conventional digital holography technique, the fringe pattern (interference pattern) between the object light reflected from the three-dimensional object and the reference light is recorded (left drawing in FIG. 1A), and the obtained fringe pattern (interference pattern) Dimensional reconstructed image. In Fig. 1A, a fringe pattern (interference fringe) is the pattern recording shown in the left lower portion of Fig. 1A, and the image reconstructed in three dimensions is an image having the three-dimensional effect shown in the lower right portion of Fig.
도 1b를 참조하면, 상술한 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는, 기존의 광학적 홀로그래피 기술을 이용하여 대상 물체에 대한 3차원 영상 정보를 획득한다. 그 후, 획득된 3차원 영상 정보는 CCD 또는 CMOS를 포함한 디지털 이미지 센서에 저장된다. 그 후, 저장된 3차원 영상 정보는 디지털 처리 단계를 거친다. 이러한 디지털 처리 단계는 1) 3차원 모델 데이터를 획득하는 단계; 2) 획득된 3차원 모델 데이터로부터 CGH를 생성하도록 처리하는 단계; 및 3) 상기 생성된 CGH로부터 홀로그램 데이터를 획득하는 단계를 포함한다. 여기서, 최종 획득된 홀로그램 데이터는 CCD 또는 CMOS를 포함한 광전자 기기에 의해 획득되거나 또는 수학적 모델에 의해 생성된 홀로그래피 프린지 패턴(간섭 무늬)이 중첩된 홀로그램으로, 3차원 물체 데이터에 대한 정보를 포함한다. 그 후, 최종 획득된 홀로그램 데이터는 공간광변조기(SLM)의 사용하여 대상 물체를 3차원 영상으로 복원한다.Referring to FIG. 1B, in the above-described conventional digital holography technique, three-dimensional image information about a target object is acquired using an existing optical holography technique. Thereafter, the obtained three-dimensional image information is stored in a digital image sensor including a CCD or a CMOS. Thereafter, the stored three-dimensional image information is subjected to a digital processing step. This digital processing step comprises the following steps: 1) obtaining three-dimensional model data; 2) processing to generate CGH from the obtained three-dimensional model data; And 3) obtaining hologram data from the generated CGH. Here, the finally acquired hologram data is a hologram in which a holographic fringe pattern (interference fringe) obtained by a photoelectric device including CCD or CMOS or generated by a mathematical model is superimposed, and includes information on three-dimensional object data. Thereafter, the finally acquired hologram data is reconstructed into a three-dimensional image by using a spatial light modulator (SLM).
상술한 종래 디지털 홀로그래피 기술에 사용되는 CGH는 프린지 패턴(간섭 무늬)을 생성하기 위해 포인트 소스 기반의 프린지 패턴 알고리즘을 사용한다. 이러한 포인트 소스 기반의 프린지 패턴 알고리즘을 사용하기 위해서는 컴퓨터가 상당한 용량의 메모리 사용이 요구될 뿐만 아니라, 홀로그램의 생성 속도가 느려 상당한 시간이 소요된다. CGH의 일반적인 기존 방법에 따르면 1 포인트당 계산속도가 60.67밀리초(ms)이고, 이를 바탕으로 1024*1024 해상도의 홀로그램을 생성할 때 63617.10초가 소요되며 메모리 사용량은 6GB(1024 * 1024 * 8bit + 1024 * 1024 * 8bit * 768 6GB)이다. 메모리의 사용량과 속도를 개선하기 위해 제안된 CGH의 최근 논문(Accelerated one-step generation of full-color holographic videos using a color-tunable novel-look-up-table method for holographic three-dimensional television broadcasting, Seung-Cheol, Kim et.al. Scientific Reports, September 2015)에 따르면 1 포인트당 계산속도가 2.55밀리초(ms)이고, 이를 바탕으로 상기 조건과 동일한 해상도의 홀로그램을 생성할 때 2673.86초가 소요되며 사용되는 메모리는 12KB(1024 * 1024 * 8bit + 1024 * 1 * 8bit * 1024 = 12KB)이다.The CGH used in the above-described conventional digital holography technique uses a point source-based fringe pattern algorithm to generate a fringe pattern (interference fringe). In order to use this point source-based fringe pattern algorithm, a computer requires a considerable amount of memory usage, and a hologram is generated at a slow speed. According to the conventional method of CGH, the calculation speed per one point is 60.67 milliseconds (ms). Based on this, it takes 63617.10 seconds to generate the 1024 * 1024 resolution hologram and the memory usage is 6GB (1024 * 1024 * 8bit + 1024 * 1024 * 8bit * 768 6GB). In order to improve the memory usage and speed, a recent CGH publication (Accelerated one-step generation of full-color holographic videos using a color-tunable novel-look-up-table method for holographic three- According to Cheol, Kim et al. Scientific Reports, September, 2015, the calculation speed per one point is 2.55 milliseconds (ms). Based on this, it takes 2673.86 seconds to generate a hologram having the same resolution as the above- Is 12 KB (1024 * 1024 * 8 bits + 1024 * 1 * 8 bits * 1024 = 12 KB).
또한, 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는 홀로그램의 복원이 SLM을 이용하여 광학적으로 이루어지며, SLM을 사용하기 위해서는 레이저, 광학 시스템 등과 같은 추가 광학 장치의 사용이 요구된다. 따라서, 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는 고가의 SLM의 사용이 요구되고, 장치 전체가 여전히 복잡한 구조를 갖는다.In addition, in the conventional digital holography technique, the reconstruction of the hologram is optically performed using the SLM, and in order to use the SLM, the use of additional optical devices such as a laser, an optical system, and the like is required. Therefore, in the conventional digital holography technique, it is required to use an expensive SLM, and the entire device still has a complicated structure.
또한, 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는 서로 다른 물체의 홀로그램을 복원하기 위해서는 서로 다른 물체 각각에 대해 상술한 바와 같이 물체광과 기준광 간의 프린지 패턴(간섭무늬)을 기록하고(도 1a의 좌측 도면), CGH 기술을 이용하여 획득된 프린지 패턴(간섭무늬)을 다시 회절 및 굴절시켜서 물체의 영상을 3차원으로 복원하는 동작을 각각 수행하여야 한다. 그에 따라, 서로 다른 물체의 홀로그램을 생성하기 위한 동일한 동작의 반복 수행에 따른 상당한 시간 및 인력이 요구된다.In order to restore holograms of different objects in the conventional digital holography technique, a fringe pattern (interference fringe) between the object light and the reference light is recorded for each of different objects as described above And reconstructing the image of the object in three dimensions by diffracting and refracting the obtained fringe pattern (interference fringe). Accordingly, a considerable amount of time and manpower is required due to repetition of the same operation for generating holograms of different objects.
또한, 종래 디지털 홀로그래피 기술에서는 예를 들어 홀로그램을 이용한 연구 및/또는 실험 진행 시 해당 연구 및/또는 실험의 실패 유무 판단 또는 최종 결과의 예측과 같은 사전 가능성 테스트(pre-feasibility test)를 수행하는 것이 불가능하다.Further, in the conventional digital holography technique, for example, performing a pre-feasibility test such as a hologram and / or determining whether a research and / or experiment is failed or a final result at the time of conducting an experiment impossible.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.Therefore, a new method for solving the above-mentioned problems is required.
(선행기술문헌)(Prior art document)
(특허문헌)(Patent Literature)
(특허문헌 1) 1. 대한민국 특허 제10-2108001호(Patent Document 1) 1. Korean Patent No. 10-2108001
(특허문헌 2) 2. 대한민국 특허 제10-1308011호(Patent Document 2) 2. Korean Patent No. 10-1308011
(특허문헌 3) 3. 대한민국 특허 제10-1379327호(Patent Document 3) 3. Korean Patent No. 10-1379327
(특허문헌 4) 4. 대한민국 특허 제10-1412053호(Patent Document 4) 4. Korean Patent No. 10-1412053
(특허문헌 5) 5. 대한민국 특허 제10-1421984호(Patent Document 5) 5. Korean Patent No. 10-1421984
(특허문헌 6) 6. 대한민국 특허 제10-1489356호(Patent Document 6) 6. Korean Patent No. 10-1489356
(특허문헌 7) 7. 대한민국 특허 제10-1499804호(Patent Document 7) 7. Korean Patent No. 10-1499804
(특허문헌 8) 8. 대한민국 특허 제10-154178호(Patent Document 8) 8. Korean Patent No. 10-154178
(특허문헌 9) 9. 대한민국 특허 제10-1573362호(Patent Document 9) 9. Korean Patent No. 10-1573362
(비특허문헌)(Non-patent document)
(비특허문헌 1)Accelerated one-step generation of full-color holographic videos using a color-tunable novel-look-up-table method for holographic three-dimensional television broadcasting, Seung-Cheol, Kim et.al. Scientific Reports, September 2015(Non-Patent Document 1) Accelerated one-step generation of full-color holographic videos using a color-tunable novel-look-up-table method for holographic three-dimensional television broadcasting, Seung-Cheol, Kim et al. Scientific Reports, September 2015
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 홀로그램의 생성이 요구되는 물체의 위상 정보를 가진 가상의 물체광 및 가상의 기준광을 디지털적으로 합성하여 파동 광학(wave optics) 기반의 디지털 홀로그램의 간섭 무늬를 시뮬레이션하고 또한 디지털 홀로그램을 생성함으로써, 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기술을 사용하는 종래 디지털 홀로그램 복원 장치와 비교하여 복잡하고 고가인 광학장치를 사용하지 않고도 홀로그램의 복원이 가능하고, 광학적으로 획득한 실제 홀로그램과 동일한 홀로그램의 생성이 가능하며, 홀로그램 생성 시간이 단축되고, 컴퓨터의 고용량 메모리 사용의 문제점을 해결할 수 있으며, 홀로그램을 이용한 연구 및/또는 실험 진행 시 사전에 홀로그램 생성을 위한 시뮬레이션을 이용하여 연구 및/또는 실험의 실패 유무 판단 또는 최종 결과의 예측과 같은 사전 가능성 테스트(pre-feasibility test)의 수행이 가능하므로 불필요한 반복 연구 및/또는 실험 수행에 따른 시간 및 인력 낭비를 현저하게 감소시킬 수 있고, 홀로그램 전문 인력 양성 교육 및 학생들의 교육에 대한 높은 활용성을 기대할 수 있는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to digitally synthesize virtual object light and virtual reference light having phase information of an object requiring generation of a hologram, It is possible to reconstruct the hologram without using a complicated and expensive optical apparatus as compared with the conventional digital hologram reconstruction apparatus using the computer generated hologram (CGH) technique by simulating the interference pattern of the hologram and generating the digital hologram, It is possible to generate the same hologram as the actual hologram obtained with the hologram, shorten the hologram generating time, solve the problem of the use of the high capacity memory of the computer, and perform the simulation using the hologram and / Of the study and / or experiment using It is possible to perform a pre-feasibility test such as determination of the presence or absence of a defect or prediction of a final result, so that unnecessary repetitive research and / or waste of time and labor due to the execution of experiments can be remarkably reduced, And to provide a device and a method for generating a deflated and deflated digital hologram that can be expected to be highly applicable to education and education of students.
본 발명의 제 1 특징에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치는 저장 장치 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 물체 위상 생성부; 사용자에 의해 입력된 물체광의 빛 특성 및 상기 물체 위상 생성부에서 생성된 상기 물체 위상 정보를 기초로 디지털 물체광 정보를 생성하는 디지털 물체광 생성부; 상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 빛 특성을 기초로 디지털 기준광 정보를 생성하는 디지털 기준광 생성부; 및 상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 생성부로부터 생성된 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 생성부로부터 생성된 상기 디지털 기준광 정보를 기초로 디지털 홀로그램을 생성하는 디지털 홀로그램 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to a first aspect of the present invention includes an object phase generating unit connected to a phase file of an object stored in a storage device and generating object phase information from a phase file of the object; A digital object light generator for generating digital object light information based on the light characteristics of the object light input by the user and the object phase information generated by the object phase generation unit; A digital reference light generator for generating digital reference light information based on a light characteristic of the reference light input by the user; And a digital hologram generating unit that generates a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated from the digital object light generating unit, and the digital reference light information generated from the digital reference light generating unit And the like.
본 발명의 제 2 특징에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법은 a) 저장 장치 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 단계; b) 사용자에 의해 입력된 물체광의 물리적 정보, 및 상기 물체 위상 정보로부터 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 단계; c) 상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 단계; 및 d) 상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 생성된 디지털 물체광 정보, 및 상기 생성된 디지털 기준광 정보에 기초하여 디지털 홀로그램을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for generating a correcting and de-compressing digital hologram, comprising the steps of: a) generating object phase information from a phase file of an object by accessing a phase file of an object stored in the storage; b) generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted by the user and the object phase information data converted into the object phase information data (data) capable of generating the digital object light from the object phase information ; c) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light inputted by the user; And d) generating a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the generated digital object light information, and the generated digital reference light information.
상술한 본 발명에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치 및 방법을 사용하면 종래 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH) 기술을 사용하는 종래 디지털 홀로그램 복원 장치와 비교하여 다음과 같은 장점이 달성된다.The following advantages are achieved by using the apparatus and method for generating a defocused digital hologram according to the present invention as compared with a conventional digital hologram reconstruction apparatus using a conventional computer generated hologram (CGH) technique.
1. 복잡하고 고가인 광학장치를 사용하지 않고도 홀로그램의 복원이 가능하다.1. It is possible to reconstruct the hologram without using complicated and expensive optics.
2. 광학적으로 획득한 실제 홀로그램과 동일한 홀로그램의 생성이 가능하다.2. It is possible to generate the same hologram as the actual hologram obtained optically.
3. 홀로그램 생성 시간이 단축되고, 컴퓨터의 고용량 메모리 사용의 문제점을 해결할 수 있다.3. Hologram creation time is shortened, and the problem of high capacity memory use of computer can be solved.
4. 홀로그램을 이용한 연구 및/또는 실험 진행 시 사전에 홀로그램 생성을 위한 시뮬레이션을 이용하여 연구 및/또는 실험의 실패 유무 판단 또는 최종 결과의 예측과 같은 사전 가능성 테스트(pre-feasibility test)의 수행이 가능하므로 불필요한 반복 연구 및/또는 실험 수행에 따른 시간 및 인력 낭비를 현저하게 감소시킬 수 있다.4. Performing a pre-feasibility test such as judging whether a research and / or experiment is failed or a final result by using a hologram simulation and / or a simulation for generating a hologram in advance of the experiment using the hologram It is possible to remarkably reduce unnecessary repetitive research and / or waste of time and labor due to the execution of experiments.
5. 홀로그램 전문 인력 양성 교육 및 학생들의 교육에 대한 높은 활용성을 기대할 수 있다.5. It is expected that highly educated hologram manpower training and students' education can be highly utilized.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.Further advantages of the present invention can be clearly understood from the following description with reference to the accompanying drawings, in which like or similar reference numerals denote like elements.
도 1a는 종래 디지털 홀로그래피 기술에 따른 홀로그래픽의 기록 및 홀로그램 생성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1A schematically illustrates holographic recording and hologram generation according to the conventional digital holography technique.
도 1b는 종래 디지털 홀로그래피 기술에 처리 단계를 도식화한 도면이다.FIG. 1B is a diagram illustrating processing steps in the conventional digital holography technique.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 블록도이다.FIG. 2A is a block diagram of an apparatus for generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 물체 위상 생성부의 상세 블록도이다.FIG. 2B is a detailed block diagram of an object phase generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 물체광 생성부의 상세 블록도이다.FIG. 2C is a detailed block diagram of a digital object light generating unit of the apparatus for generating a defocus / shrink digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
도 2d는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 기준광 생성부의 상세 블록도이다.FIG. 2D is a detailed block diagram of a digital reference light generator of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
도 2e는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 홀로그램 생성부의 상세 블록도이다.FIG. 2E is a detailed block diagram of a digital hologram generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
도 2f는 USAF(구체적으로는, 1951 USAF resolution test chart) 타겟에 대한 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램 및 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치를 사용하여 획득된 홀로그램에 대한 해상도의 차이를 보여주는 도면이다.FIG. 2F illustrates a conventional optically-acquired hologram for a USAF (specifically, a 1951 USAF resolution test chart) target and a resolution for a hologram obtained using the apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention In FIG.
도 2g는 동일한 타겟(구체적으로는, 3단계의 상이한 두께를 갖는 계단(stair))에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치를 사용하여 3가지 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 방식)에 의해 획득된 홀로그램을 보여주는 도면이다.FIG. 2G shows a three-dimensional interference mode (orthogonal interference mode) by using the apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention for the same target (specifically, stairs having three different levels of thickness) , A de-axial interference mode, and a space-movement de-coupling scheme).
도 2h는 동일한 타겟에 대해 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램 및 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치를 사용하여 획득된 홀로그램을 보여주는 도면이다.Figure 2h shows a hologram obtained using an existing optically acquired hologram for the same target and an apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법의 플로우차트이다.FIG. 3 is a flowchart of a method of generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments and drawings of the present invention.
도 2a는 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 블록도이다.FIG. 2A is a block diagram of an apparatus for generating a defocus digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)는 저장 장치(미도시) 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 물체 위상 생성부(110); 사용자에 의해 입력된 물체광의 빛 특성 및 상기 물체 위상 생성부(110)에서 생성된 상기 물체 위상 정보를 기초로 디지털 물체광 정보를 생성하는 디지털 물체광 생성부(120); 상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 빛 특성을 기초로 디지털 기준광 정보를 생성하는 디지털 기준광 생성부(130); 상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 생성부(120)로부터 생성된 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 생성부(130)로부터 생성된 상기 디지털 기준광 정보를 기초로 디지털 홀로그램을 생성하는 디지털 홀로그램 생성부(140); 및 상기 물체 위상 생성부(110), 상기 디지털 물체광 생성부(120), 상기 디지털 기준광 생성부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2A, the apparatus 100 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention connects object phase files stored in a storage device (not shown) to obtain object phase information from a phase file of the object An object phase generating unit 110; A digital object light generating unit 120 for generating digital object light information based on the light characteristics of the object light input by the user and the object phase information generated by the object phase generating unit 110; A digital reference light generator 130 for generating digital reference light information based on a light characteristic of the reference light input by the user; A digital hologram is generated based on the hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated from the digital object light generator 120, and the digital reference light information generated from the digital reference light generator 130 A digital hologram generating unit 140 for generating digital holograms; And the object phase generating unit 110, the digital object light generating unit 120, and the digital reference light generating unit 130.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소(즉, 물체 위상 생성부(110), 디지털 물체광 생성부(120), 디지털 기준광 생성부(130), 및 디지털 홀로그램 생성부(140))의 전체 동작을 제어하는 기능을 수행하는 제어부(150), 및 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소(즉, 물체 위상 생성부(110), 디지털 물체광 생성부(120), 디지털 기준광 생성부(130), 디지털 홀로그램 생성부(140), 및 제어부(150))에 전원을 공급하는 기능을 수행하는 전원부(160)가 포함된다.In the apparatus 100 for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention, each component (that is, a deflector) of the deflated and deflated digital hologram generating apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention A controller 150 for controlling the overall operations of the object phase generating unit 110, the digital object light generating unit 120, the digital reference light generating unit 130, and the digital hologram generating unit 140, The digital object light generating unit 120, the digital object light generating unit 110, the digital object light generating unit 120, and the digital reference light generating unit 110 constituting the apparatus 100 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention 130, a digital hologram generating unit 140, and a control unit 150).
이하에서는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 구성하는 물체 위상 생성부(110), 디지털 물체광 생성부(120), 디지털 기준광 생성부(130), 및 디지털 홀로그램 생성부(140)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.Hereinafter, an object phase generation unit 110, a digital object light generation unit 120, a digital reference light generation unit (not shown) constituting the apparatus 100 for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 130, and the digital hologram generating unit 140 will be described in detail.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 물체 위상 생성부의 상세 블록도이고, 도 2c는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 물체광 생성부의 상세 블록도이며, 도 2d는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 기준광 생성부의 상세 블록도이고, 도 2e는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치의 디지털 홀로그램 생성부의 상세 블록도이다.FIG. 2B is a detailed block diagram of an object phase generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A, And FIG. 2D is a detailed block diagram of a digital reference light generator of the apparatus for generating a defocused digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A, and FIG. FIG. 2E is a detailed block diagram of a digital hologram generating unit of the apparatus for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
먼저, 도 2b를 도 2a와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)의 물체 위상 생성부(110)는 물체 위상 파일 위치 선택부(111), 물체 위상 파일 변환부(112), 및 물체 위상 정보 생성부(113)를 포함하고 있다. 물체 위상 파일 위치 선택부(111)는 저장 장치(미도시)에 저장된 물체의 위상 파일을 선택하여 상기 물체의 위상 파일을 불러온다. 이 경우, 물체의 위상 파일은 예를 들어, 사용자의 개인용 컴퓨터(PC)의 내의 저장 장치(미도시) 내의 데이터베이스 또는 별도의 외부 서버 상의 저장 장치(미도시) 내의 데이터베이스에 저장될 수 있다. 여기서, 상기 선택된 물체의 위상 파일은 예를 들어, 표시부(display unit: 미도시) 상에 표시될 수 있다. 이러한 표시부는 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)가 구현되는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 데스크탑 등의 모니터, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)가 구현되는 랩탑, 팜탑, 개인 휴대 단말 장치(PDA), 휴대폰 등의 디스플레이 장치; 또는 TV 스크린 등과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)와는 별개로 연결되어 제공되는 외부 모니터 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 2B, the object phase generating unit 110 of the apparatus 100 for generating a defocused and uncompressed digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention includes an object phase file position selector 111, A phase file conversion unit 112, and an object phase information generation unit 113. [ The object phase file position selection unit 111 selects a phase file of an object stored in a storage device (not shown) and loads the phase file of the object. In this case, the phase file of the object may be stored, for example, in a database in a storage device (not shown) in a user's personal computer (PC) or in a database in a storage device (not shown) on a separate external server. Here, the phase file of the selected object may be displayed on, for example, a display unit (not shown). For example, the display unit may be a monitor such as a personal computer (PC) or a desktop in which the apparatus 100 for generating a correcting and separating digital hologram according to an embodiment of the present invention is implemented, A display device such as a laptop, a palmtop, a personal digital assistant (PDA), or a cellular phone in which the digital hologram generating device 100 is implemented; Or an external monitor provided separately from the apparatus 100 for generating a deflated and deflated digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention, such as a TV screen, but the present invention is not limited thereto.
상기 물체 위상 파일 위치 선택부(111)에서 선택된 물체의 위상 파일은 물체 위상 파일 변환부(112)로 전송된다. 물체 위상 파일 변환부(112)는 상기 물체의 위상 파일을 물체 위상 정보 생성부(113)에서 사용할 수 있는 형태의 위상 정보 데이터(data)로 변환하여, 물체 위상 정보 생성부(113)로 전송한다. 물체 위상 정보 생성부(113)는 후술하는 디지털 물체광 생성부(120)의 물체 위상 정보 입력부(122)에서 사용될 수 있는 형태의 물체 위상 정보를 생성한다. 여기서, 위상 정보 데이터는 물체의 배율 위상 정보, 물체의 배율 위상 정보가 기록될 때 사용된 대물렌즈의 배율 정보, 데이터를 저장 장치에 저장하고 불러오기 위한 헤더 정보를 포함하고 있는 것을 의미한다. 또한, 물체 위상 정보는 상기 위상 정보 데이터에서 획득한 물체의 배율 위상 정보, 물체의 배율 위상 정보가 기록될 때 사용된 대물렌즈의 배율 정보를 바탕으로 대물렌즈를 사용하지 않은 물체 본연의 위상 정보를 의미한다.The phase file of the object selected by the object phase file position selector 111 is transferred to the object phase file converter 112. The object phase file conversion unit 112 converts the phase file of the object into phase information data (data) of a form usable in the object phase information generation unit 113 and transmits the phase information data to the object phase information generation unit 113 . The object phase information generation unit 113 generates object phase information in a form that can be used in the object phase information input unit 122 of the digital object light generation unit 120, which will be described later. Here, the phase information data includes magnification phase information of an object, magnification information of an objective lens used when magnification phase information of an object is recorded, and header information for storing and retrieving data in a storage device. The object phase information may include phase information of the object obtained from the phase information data, phase information of the object which does not use the objective lens based on the magnification information of the objective lens used when the magnification phase information of the object is recorded it means.
한편, 도 2c를 도 2a와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)의 디지털 물체광 생성부(120)는 물체광 빛 특성 입력부(121); 물체 위상 정보 변환부(122); 및 디지털 정보 물체광 생성부(123)를 포함한다. 물체광 빛 특성 입력부(121)는 사용자가 원하는 물체광의 물리적 정보를 입력할 수 있는 물체광 정보 입력창을 표시부(미도시) 상에 제공한다. 그에 따라, 사용자는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 자신이 원하는 물체광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 진폭 정보(Amplitude) 등을 포함한 물체광의 물리적 정보의 조건을 입력할 수 있다. 또한, 물체 위상 정보 변환부(122)는 도 2b에 도시된 물체 위상 입력부(110)의 물체 위상 정보 생성부(113)에 접속하여 획득된 물체 위상 정보를 실제 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환한다. 여기서, 물체 위상 정보는 상기 물체 위상 정보 생성부(113)에서 생성된 대물렌즈를 사용하지 않은 물체 본연의 위상 정보를 의미하며, 물체 위상 정보 생성부(122)에서 변환된 물체 위상 정보 데이터는 물체광 빛 특성부(121)에서 사용자가 입력한 물리적 정보를 바탕으로 재가공된 것을 의미한다. 물체광 빛 특성 입력부(121)를 통해 입력된 물체광의 물리적 정보 및 물체 위상 정보 입력부(122)에 의해 변환된 물체 위상 정보 데이터는 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)로 입력되고, 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)는 입력된 물체광의 물리적 정보 및 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 디지털 물체광 및 정보를 생성한다. 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)에 의해 생성된 디지털 물체광 정보는 물체의 위치 정보(Object recorded position), 물체의 위상 정보(Object phase), 빛의 특성 정보(Light property)를 포함하고 있다. 이를 수식으로 나타내면 하기의 식 1과 같이 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 2C, the digital object light generating unit 120 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram according to an embodiment of the present invention includes an object light light characteristic input unit 121; An object phase information converting unit 122; And a digital information object light generating unit 123. The object optical light characteristic input unit 121 provides an object optical information input window on the display unit (not shown) through which the user can input physical information of the desired object light. Accordingly, the user can input the condition of the physical information of the object light including the wavelength information, the wave number information and the amplitude information of the light of the desired object light necessary for digitally generating light have. The object phase information converting unit 122 converts the object phase information obtained by connecting to the object phase information generating unit 113 of the object phase input unit 110 shown in FIG. 2B to an object capable of generating real digital object light Into phase information data (data). Here, the object phase information refers to the phase information inherent to the object not using the objective lens generated by the object phase information generation unit 113, and the object phase information data converted by the object phase information generation unit 122 is data Means that the optical light characteristic unit 121 is reworked based on the physical information input by the user. The physical information of the object light input through the object light light characteristic input unit 121 and the object phase information data converted by the object phase information input unit 122 are input to the digital object light and information generation unit 123, And the information generating unit 123 generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted and the converted object phase information data. The digital object light information generated by the digital object light and information generating unit 123 includes the object recorded position, the object phase, and the light property of the object . This can be expressed by the following equation (1).
식 1: UDO(x,y)= UL(x,y)UO(x,y)UOP(x,y)Equation 1: U DO (x, y ) = U L (x, y) U O (x, y) U OP (x, y)
상기 식 1에서 UDO(x,y)는 디지털 물체광, UL(x,y)는 상기 물체광의 빛의 특성 정보, UO(x,y)는 변환된 물체의 위상 정보, UOP(x,y)는 물체의 위치정보를 나타낸다.U DO (x, y) in the formula 1 is a digital object light, U L (x, y) is the object properties in a broad sense light information, U O (x, y) is, U OP phase information of the transformed object ( x, y) represents position information of an object.
또한, 도 2d를 도 2a와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)의 디지털 기준광 생성부(130)는 기준광 빛 특성 입력부(131) 및 디지털 기준광 및 정보 생성부(132)를 포함한다. 기준광 빛 특성 입력부(131)는 사용자가 원하는 기준광의 물리적 정보를 입력할 수 있는 기준광 정보 입력창을 표시부(미도시) 상에 제공한다. 그에 따라, 사용자는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 자신이 원하는 기준광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 진폭 정보(Amplitude) 등을 포함한 기준광의 물리적 정보의 조건을 입력할 수 있다. 기준광 빛 특성 입력부(131)를 통해 입력된 기준광의 물리적 정보는 디지털 기준광 및 정보 생성부(132)로 전송되고, 디지털 기준광 및 정보 생성부(132)는 입력된 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성한다.2, the digital reference light generator 130 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram according to an exemplary embodiment of the present invention includes a reference light light characteristic input unit 131, And an information generating unit 132. The reference light characteristic input unit 131 provides a reference light information input window on the display unit (not shown) through which the user can input the physical information of the desired reference light. Accordingly, the user can input the condition of the physical information of the reference light including the wavelength information of the light of the desired reference light, the Wavenumber information, the amplitude information, etc. necessary for digitally generating light have. The physical information of the reference light input through the reference light characteristic input unit 131 is transmitted to the digital reference light and information generation unit 132. The digital reference light and information generation unit 132 generates the digital reference light and the digital reference light based on the physical information of the input reference light. And information.
상술한 바와 같은 도 2c에 도시된 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)에서 생성된 디지털 물체광 정보 및 도 2d에 도시된 디지털 기준광 및 정보 생성부(132)에서 생성된 디지털 기준광 정보는 후술하는 도 2a 및 도 2e에 도시된 디지털 홀로그램 생성부(140)로 입력되어 디지털 홀로그램을 생성하는데 사용된다.The digital object light information generated by the digital object light and information generating unit 123 shown in FIG. 2C and the digital reference light information generated by the digital reference light and information generating unit 132 shown in FIG. Is input to the digital hologram generating unit 140 shown in Figs. 2A and 2E and used to generate a digital hologram.
좀 더 구체적으로, 도 2e를 도 2a 내지 도 2d와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)의 디지털 홀로그램 생성부(140)는 홀로그램 특성 입력부(141), 디지털 물체광 정보 입력부(142), 디지털 기준광 정보 입력부(143), 및 홀로그램 생성부(144)를 포함한다.More specifically, referring to FIG. 2E, the digital hologram generating unit 140 of the apparatus 100 for generating a defocused and uncompressed digital hologram according to an embodiment of the present invention includes a hologram characteristic input unit 141 A digital object optical information input unit 142, a digital reference light information input unit 143, and a hologram generating unit 144.
먼저, 도 2e에 도시된 홀로그램 특성 입력부(141)는 사용자가 원하는 홀로그램 특성 정보를 입력할 수 있는 홀로그램 특성 정보 입력창을 표시부(미도시) 상에 제공한다. 그에 따라, 사용자는 자신이 원하는 홀로그램의 해상도(Resolution), 비트 깊이(Bit-depth), 픽셀 크기(Pixel size) 등과 같은 디지털 홀로그램이 생성되어 기록될 이미지 센서(예를 들어, CMOS, CCD 등)(미도시)의 특성 파라미터(parameter), 및 간섭 모드 파라미터(parameter)를 포함한 디지털 홀로그램 특성 정보의 조건을 입력할 수 있다. 이 경우, 간섭 모드 파라미터(parameter)는 물체광과 기준광이 동일한 축으로 입사하는 정축(On-Axis) 방식과 물체광과 기준광이 서로 일정한 각도로 입사하는 탈축(Off-Axis) 간섭 모드를 제어하는 파라미터이다. 또한, 탈축 간섭 모드 중 특이한 경우에 속하는 간섭 모드인, 두 개의 빛이 공간 차이에 의해 간섭이 일어나는 공간 이동 탈축 간섭 모드를 제어하는 간섭 모드 파라미터가 추가적으로 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 정축 간섭 모드는 홀로그램을 복원하였을 때 DC 정보와 실상 및 허상 정보가 한 지점에서 나타나는 방식으로, 홀로그램으로 생성하였을 때 대체적으로 프린지 패턴(간섭무늬 패턴)이 나타난다. 반면에, 탈축 간섭 모드는 홀로그램을 복원하였을 때 DC 정보와 실상 및 허상 정보가 각각 분리되어 나타나는 방식으로, 홀로그램으로 생성하였을 때 대체적으로 라인 패턴(Line pattern)이 나타난다. 따라서, 사용자는 디지털 홀로그램 특성 정보의 조건의 입력 시, 상술한 바와 같은 2가지의 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드) 중 원하는 하나의 간섭 모드를 선택할 수 있다. 또한, 사용자는 2가지의 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드) 대신 공간 이동 탈축 방식을 추가적으로 선택할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)의 디지털 홀로그램 생성부(140)의 홀로그램 특성 입력부(141)에서는, 간섭 모드 파라미터로 2가지의 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드) 중 어느 하나 또는 3가지의 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 모드) 중 어느 하나를 선택하여 입력하는 것이 가능하다.First, the hologram characteristic input unit 141 shown in FIG. 2E provides a hologram characteristic information input window on the display unit (not shown) through which the user can input desired hologram characteristic information. Accordingly, the user can use an image sensor (e.g., a CMOS, a CCD, or the like) to generate and record a digital hologram such as a resolution, a bit-depth, a pixel size, (Not shown), and conditions of the digital hologram characteristic information including the interference mode parameter. In this case, the interference mode parameter controls the off-axis interference mode in which the object light and the reference light are incident on the same axis, and the off-axis interference mode in which the object light and the reference light are incident at a constant angle to each other Parameter. In addition, an interference mode parameter for controlling a spatial motion deinterleaving interference mode in which two lights interfere with each other due to a spatial difference, which is an interference mode belonging to a specific one of the deinterleaving interference modes, can be additionally used. More specifically, in the ortho-axial interference mode, when the hologram is reconstructed, the DC information, the real image and the virtual image information appear at one point, and a fringe pattern (interference fringe pattern) generally appears when the hologram is generated. On the other hand, in the de-axial interference mode, when the hologram is reconstructed, the DC information, the real image and the virtual image information are separately displayed. Generally, a line pattern appears when the hologram is generated. Therefore, upon inputting the condition of the digital hologram characteristic information, the user can select a desired one of the two interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode) as described above. In addition, the user can additionally select a spatial movement de-interlace method instead of the two interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode). That is, in the hologram characteristic input unit 141 of the digital hologram generating unit 140 of the apparatus 100 for generating a correcting and de-condensing digital hologram according to an embodiment of the present invention, two interference modes (normal mode , De-axial interference mode), or any one of three interference modes (normal axial interference mode, de-axial interference mode, and spatial movement de-compression mode).
한편, 디지털 홀로그램 생성부(140)의 디지털 물체광 정보 입력부(142)는 디지털 물체광 생성부(120)(구체적으로는, 디지털 물체광 및 정보 생성부(123))에 접속하여 가져 온 디지털 물체광 정보가 입력된다. 또한, 디지털 홀로그램 생성부(140)의 디지털 기준광 정보 입력부(143)는 디지털 기준광 생성부(130)(구체적으로는, 디지털 기준광 및 정보 생성부(132))에 접속하여 가져 온 디지털 기준광 정보가 입력된다. 그 후, 홀로그램 특성 입력부(141)에 입력된 홀로그램 특성 정보, 디지털 물체광 정보 입력부(142)에 입력된 디지털 물체광 정보, 및 디지털 기준광 정보 입력부(143)에 입력된 디지털 기준광 정보는 홀로그램 생성부(144)로 전송되고, 홀로그램 생성부(144)는 전송받은 홀로그램 특성 정보, 디지털 물체광 정보, 및 디지털 물체광 정보에 기초하여 디지털 홀로그램을 생성한다. 이를 수식으로 나타내면 하기 식 2와 같다.The digital object optical information input unit 142 of the digital hologram generating unit 140 is connected to the digital object light generating unit 120 (specifically, the digital object light and information generating unit 123) Optical information is input. The digital reference light information input unit 143 of the digital hologram generating unit 140 receives the digital reference light information obtained by connecting to the digital reference light generating unit 130 (specifically, the digital reference light and information generating unit 132) do. Then, the hologram characteristic information input to the hologram characteristic input unit 141, the digital object light information input to the digital object light information input unit 142, and the digital reference light information input to the digital reference light information input unit 143, And the hologram generating unit 144 generates a digital hologram based on the transmitted hologram characteristic information, digital object light information, and digital object light information. This can be expressed by the following equation (2).
식 2: UH(x,y)= UDO(x,y)URS(x,y)+UDR(x,y)URS(x,y)UI(x,y)Equation 2: U H (x, y ) = U DO (x, y) U RS (x, y) + U DR (x, y) U RS (x, y) U I (x, y)
상기 식 2에서, UH(x,y)는 생성된 디지털 물체 홀로그램, UDO(x,y)는 디지털 물체광, UDR(x,y)은 디지털 기준광, URS(x,y)는 사용자가 입력한 홀로그램을 기록할 때 사용되는 이미지 센서의 물리적인 정보인 특성 파라미터 정보, UI(x,y)는 사용자가 입력한 간섭 모드 파라미터 정보이다.In the formula 2, U H (x, y ) is generated digital object hologram, U DO (x, y) is the digital object light, U DR (x, y) is the digital reference light, U RS (x, y) is The characteristic parameter information, U I (x, y), which is the physical information of the image sensor used when recording the hologram inputted by the user, is the interference mode parameter information inputted by the user.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하면, 홀로그램의 생성이 요구되는 물체의 위상 정보를 가진 가상의 물체광 및 가상의 기준광을 디지털적으로 합성하여 파동 광학(wave optics) 기반의 디지털 홀로그램 생성이 가능해진다.As described above, by using the apparatus 100 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention, virtual object light having phase information of an object requiring generation of a hologram and virtual reference light can be digitally It is possible to generate digital holograms based on wave optics.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 획득된 홀로그램과 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램의 차이점을 기술하기로 한다.Hereinafter, the difference between the hologram obtained by using the apparatus 100 for generating a defocused and de-emphasized digital hologram according to an embodiment of the present invention and the conventional optically obtained hologram will be described.
도 2f는 USAF(구체적으로는, 1951 USAF resolution test chart) 타겟에 대한 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램 및 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 획득된 홀로그램에 대한 해상도의 차이를 보여주는 도면이고, 도 2g는 동일한 타겟(구체적으로는, 3단계의 상이한 두께를 갖는 계단(stair))에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 3가지 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 모드)에 의해 획득된 홀로그램을 보여주는 도면이다.2F shows a conventional optically-acquired hologram for a USAF (specifically, a 1951 USAF resolution test chart) target and a hologram obtained using an apparatus 100 for generating a defocused and uncompleted digital hologram according to an embodiment of the present invention FIG. 2G is a view showing the difference in resolution between the deflecting and deflecting digital hologram producing device (FIG. 2B) and the deflecting digital hologram producing device according to an embodiment of the present invention for the same target (specifically, stair having three different thicknesses) 100), the hologram obtained by the three interference modes (the normal interference mode, the de-axial interference mode, and the spatial movement de-compression mode).
먼저, USAF 타겟에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 획득된 홀로그램을 획득하기 위해 사용된 물체(즉, USAF 타겟) 위상 정보, 디지털 물체광 생성부(120)의 물체광 빛 특성 입력부(121)에서 사용된 물체광의 물리적 정보(즉, 물체광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 진폭 정보(Amplitude) 등), 디지털 기준광 생성부(130)의 기준광 빛 특성 입력부(131)에서 사용된 기준광의 물리적 정보(즉, 기준광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 진폭 정보(Amplitude) 등), 디지털 홀로그램 생성부(140)의 홀로그램 특성 입력부(141)에 사용자가 입력할 수 있는 홀로그램 특성 정보는 각각 간섭 모드 정보, 홀로그램 기록 거리 정보, 기록하는 이미지 센서 장치의 픽셀 크기(Pixel size), 기록하는 이미지 센서 장치의 비트 깊이(Bit depth), 기록하는 이미지 센서 장치의 해상도(Resolution) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다.First, the object (i.e., USAF target) phase information used to obtain the hologram obtained using the apparatus 100 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention for a USAF target, Wavelength, Wavenumber, and Amplitude of light of the object light used in the object light light characteristic input unit 121 of the unit 120, (E.g., Wavelength, Wavenumber, Amplitude, etc. of light of the reference light) used in the reference light characteristic input unit 131 of the unit 130, The hologram characteristic information that can be input by the user to the hologram characteristic input unit 141 of the image sensor 140 includes interference mode information, hologram recording distance information, a pixel size of the image sensor device to be recorded, Standing the bit depth of the device can include a (Bit depth), the resolution (Resolution) of the image sensor device which records the like, but should be noted that it is not limited to this point.
또한, 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램을 획득하는데 사용된 장치 및/또는 정보는 레이저(광원), 대물렌즈, 광 분할기, 광학 거울, 이미지 센서, 시준기 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다.Further, the apparatus and / or information used to obtain the existing optically obtained hologram may include, but is not limited to, a laser (light source), an objective lens, a light splitter, an optical mirror, an image sensor, a collimator, It should be noted.
도 2f에 도시된 바와 같이, 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램의 해상도에 비해 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 획득된 홀로그램의 해상도가 명확히 개선되었음을 시각적으로 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2F, the resolution of the hologram obtained using the apparatus 100 for generating the defocused and deflated digital hologram according to the embodiment of the present invention is clearly improved compared to the resolution of the existing optically obtained hologram, .
또한, 도 2g로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 3가지 간섭 모드(정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 모드)에 의해 획득된 홀로그램들은 각각 서로 다른 차이 또는 특징을 갖는 것임을 확인할 수 있다. 여기서, 정축 간섭 모드는 물체광과 기준광의 경로가 공간적으로 평행하고 일치하는 경우로서, 원형의 프린지 패턴(Fringe pattern)의 간섭무늬가 생성되며 물체광과 기준광의 곡률(Curvature) 정도에 따라 간섭무늬 간격이 결정된다. 탈축 간섭 모드는 물체광과 기준광의 경로가 공간적으로 기울어진 각(Tilt Angle)이 존재하는 경우로서, 직선 모양의 간섭무늬가 생성되며 기울어진 각도에 따라 간섭무늬 간격이 결정된다. 공간이동 탈축 모드는 물체광과 기준광이 서로 평행하게 진행하지만 동일한 경로로 진행하지 않는 경우로서, 직선 모양의 간섭무늬가 생성되며, 물체광과 기준광의 경로차에 따라 간섭무늬의 간격이 결정된다.2G, the hologram obtained by the three interference modes (the normal interference mode, the de-axial interference mode, and the spatial movement de-compression mode) by using the apparatus 100 for generating a defocused and de-axialized digital hologram according to an embodiment of the present invention, Are different from each other or have different characteristics. Herein, the normal axial interference mode is a case where the path of the object light and the reference light is spatially parallel and coinciding with each other. An interference fringe of a circular fringe pattern is generated. The interference fringe pattern is generated according to the degree of curvature of the object light and reference light. The interval is determined. In the de-axial interference mode, there is a tilt angle in which the path of the object light and the reference light is spatially inclined. A linear interference fringe is generated, and the interference fringe interval is determined according to the tilted angle. The spatial movement de-coupling mode is a case in which the object light and the reference light proceed parallel to each other but do not travel in the same path. A straight-line interference fringe is generated and the interval of the interference fringes is determined according to the path difference between the object light and the reference light.
도 2h는 동일한 타겟에 대해 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램 및 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치를 사용하여 획득된 홀로그램을 보여주는 도면이다.Figure 2h shows a hologram obtained using an existing optically acquired hologram for the same target and an apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram according to an embodiment of the present invention.
도 2h에 도시된 바와 같이, 기존의 광학적으로 획득된 홀로그램의 해상도에 비해 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하여 획득된 홀로그램이 동일함을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 종래 기술의 복잡하고 고가인 광학장치를 사용하지 않고도 광학적으로 획득한 실제 홀로그램과 동일한 홀로그램의 생성이 가능하다.As shown in FIG. 2h, it can be confirmed that the holograms obtained using the apparatus 100 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to an embodiment of the present invention are identical to those of the optically obtained hologram . Therefore, in the present invention, it is possible to generate the same hologram as the optically obtained actual hologram without using the complicated and expensive optical apparatus of the prior art.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 홀로그램 생성 방법의 플로우차트이다.3 is a flowchart of a digital hologram generating method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 도 2a 내지 도 2f와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)은 a) 저장 장치(미도시) 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 단계(310); b) 사용자에 의해 입력된 물체광의 물리적 정보, 및 상기 물체 위상 정보로부터 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 단계(320); c) 상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 단계(330); 및 d) 상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 생성된 디지털 물체광 정보, 및 상기 생성된 디지털 기준광 정보에 기초하여 디지털 홀로그램을 생성하는 단계(340)를 포함한다.Referring to FIG. 3 together with FIGS. 2A to 2F, a method 300 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: a) connecting to a phase file of an object stored in a storage device Generating (310) object phase information from a phase file of the object; b) generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted by the user and the object phase information data converted into the object phase information data (data) capable of generating the digital object light from the object phase information (320); c) generating (330) digital reference light and information based on the physical information of the reference light input by the user; And d) generating (340) a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the generated digital object light information, and the generated digital reference light information.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 a) 단계는 a1) 물체 위상 파일 위치 선택부(111)에서 상기 저장 장치(미도시)에 저장된 상기 물체의 위상 파일을 선택하여 물체 위상 파일 변환부(112)로 전송하는 단계; a2) 상기 물체 위상 파일 변환부(112)에서 상기 물체의 위상 파일을 물체 위상 정보 생성부(113)에서 사용할 수 있는 형태의 위상 정보 데이터(data)로 변환하여, 상기 물체 위상 정보 생성부(113)로 전송하는 단계; 및 a3) 상기 물체 위상 정보 생성부(113)에서 상기 물체 위상 정보를 생성하는 단계를 포함한다.In the method 300 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention, the step a) Selecting a phase file of the object stored in the storage device (not shown) by the object phase file position selector 111 and transmitting the selected phase file to the object phase file converter 112; a2) The object phase file converting unit 112 converts the phase file of the object into phase information data (data) of a form usable in the object phase information generating unit 113, and the object phase information generating unit 113 ); And a3) generating the object phase information by the object phase information generating unit 113. [
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 b) 단계는 b1) 물체광 빛 특성 입력부(121)에서 상기 물체광 정보를 입력하고, 물체 위상 정보 변환부(122)에서 획득된 상기 물체 위상 정보를 상기 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환하는 단계; b2) 상기 입력된 물체광의 물리적 정보 및 상기 변환된 물체 위상 정보 데이터를 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)로 입력하는 단계; 및 b3) 상기 디지털 물체광 및 정보 생성부(123)에서 상기 입력된 물체광의 물리적 정보 및 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 상기 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 단계를 포함한다.In addition, in the method (300) for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention, in the step b) The object light information input unit 121 inputs the object light information, and the object phase information obtained by the object phase information converting unit 122 is converted into object phase information data (data) capable of generating the digital object light Converting; b2) inputting the physical information of the input object light and the converted object phase information data to the digital object light and information generating unit 123; And b3) generating the digital object light and information based on the physical information of the input object light and the converted object phase information data in the digital object light and information generating unit 123. [
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 c) 단계는 c1) 기준광 빛 특성 입력부(131)에 상기 사용자가 원하는 기준광의 물리적 정보를 입력하는 단계; 및 c2) 디지털 기준광 및 정보 생성부(132)에서 상기 기준광 빛 특성 입력부(131)로부터 상기 기준광의 물리적 정보를 전송받아 상기 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 단계를 포함한다.In the method 300 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention, the step c) includes the steps of: c1) inputting physical information of the reference light desired by the user to the reference light characteristic input part 131 ; And c2) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light by receiving the physical information of the reference light from the reference light characteristic input unit 131 in the digital reference light and information generating unit 132. [
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 디지털 물체광은 UDO(x,y)= UL(x,y)UO(x,y)UOP(x,y)으로 표시되고, 여기서 UDO(x,y)는 상기 디지털 물체광, UL(x,y)는 상기 물체광의 빛의 특성 정보, UO(x,y)는 변환된 상기 물체의 위상 정보, UOP(x,y)는 상기 물체의 위치정보를 나타낸다.Further, in jeongchuk and talchuk digital hologram generation method 300 in accordance with one embodiment of the present invention, the light wherein the digital object is U DO (x, y) = U L (x, y) U O (x, y) U OP is represented by (x, y), where U DO (x, y) is the light, U L the digital object (x, y) is a characteristic of the object beam light information, U O (x, y) is converted U OP (x, y) represents the position information of the object.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 물체광의 물리적 정보는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 상기 물체광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 및 진폭 정보(Amplitude)를 포함하고, 상기 기준광의 물리적 정보는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 상기 기준광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 및 진폭 정보(Amplitude)를 포함하며, 상기 홀로그램 특성 정보는 상기 디지털 홀로그램이 생성되어 기록될 이미지 센서의 특성 파라미터(parameter), 및 간섭 모드 파라미터(parameter)이다. 여기서, 상기 이미지 센서의 특성 파라미터는 해상도(Resolution), 비트 깊이(Bit-depth), 및 픽셀 크기(Pixel size)를 포함하고, 상기 간섭 모드 파라미터는 정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 간섭 모드 중 어느 하나이다.In the method 300 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to an embodiment of the present invention, the physical information of the object light includes wavelength information (Wavelength) of the light of the object light required for digitally generating light, (Wavenumber), and amplitude information (Amplitude), and the physical information of the reference light includes wavelength information of a light of the reference light required for digitally generating light, Wavenumber information, and Amplitude information The hologram characteristic information is a characteristic parameter and an interference mode parameter of the image sensor to which the digital hologram is to be generated and recorded. Herein, the characteristic parameters of the image sensor include a resolution, a bit-depth, and a pixel size, and the interference mode parameters include an ortho-axial interference mode, a de-axial interference mode, Interference mode.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 d) 단계는 d1) 홀로그램 특성 입력부(141)에 사용자가 원하는 상기 홀로그램 특성 정보를 입력하는 단계; d2) 디지털 물체광 정보 입력부(142)에 상기 디지털 물체광 정보를 입력하는 단계; d3) 디지털 기준광 정보 입력부(143)에 상기 디지털 기준광 정보를 입력하는 단계; d4) 상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보를 홀로그램 생성부(144)로 전송하는 단계; 및 d5) 상기 홀로그램 생성부(144)에서 상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보에 기초하여 상기 디지털 홀로그램을 생성하는 단계를 포함한다.In the method of generating a correcting and de-compressing digital hologram 300 according to an embodiment of the present invention, the step d) includes the steps of: inputting the hologram characteristic information desired by a user to the hologram characteristic input unit 141; d2) inputting the digital object optical information to the digital object optical information input unit 142; d3) inputting the digital reference light information to the digital reference light information input unit 143; d4) transmitting the hologram characteristic information, the digital object optical information, and the digital reference light information to the hologram generating unit 144; And d5) generating the digital hologram based on the hologram characteristic information, the digital object light information, and the digital reference light information in the hologram generating unit 144. [
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법(300)에서, 상기 생성된 디지털 홀로그램은 UH(x,y)= UDO(x,y)URS(x,y)+UDR(x,y)URS(x,y)UI(x,y)로 표시되고, 여기서 UH(x,y)는 상기 생성된 디지털 물체 홀로그램, UDO(x,y)는 상기 디지털 물체광, UDR(x,y)은 상기 디지털 기준광, URS(x,y)는 사용자가 입력한 홀로그램을 기록할 때 사용되는 이미지 센서의 물리적인 정보인 특성 파라미터 정보, UI(x,y)는 사용자가 입력한 간섭 모드 파라미터 정보이다.Further, the digital hologram in jeongchuk and talchuk digital hologram generation method 300, the creation according to one embodiment of the present invention is U H (x, y) = U DO (x, y) U RS (x, y ) + U DR (x, y ) U RS (x, y) U I (x, y), where U H (x, y are represented by) are the generated digital object hologram, U DO (x, y) is the digital object light, U DR (x, y) is the digital reference light, U RS (x, y) is to record a hologram the user enters physical information characteristic of the image sensor used in the parameter information, U I (x, y) is the interference mode parameter information input by the user.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 발명에 따른 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100 및 방법(300)을 사용하면, 홀로그램의 생성이 요구되는 물체의 위상 정보를 가진 가상의 물체광 및 가상의 기준광을 디지털적으로 합성하여 파동 광학(wave optics) 기반의 디지털 홀로그램의 생성이 가능하다. 구체적으로, 본 발명에서는 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.As described above, by using the apparatus 100 and method 300 for generating a defocused and de-excluded digital hologram according to the present invention, virtual object light having phase information of an object requiring generation of a hologram and virtual reference light It is possible to generate digital holograms based on wave optics by digitally synthesizing the digital holograms. In detail, the following effects can be achieved in the present invention.
1. 복잡하고 고가인 광학장치를 사용하지 않고도 홀로그램의 복원이 가능하다,1. It is possible to reconstruct the hologram without using a complicated and expensive optical device,
2. 광학적으로 획득한 실제 홀로그램과 동일한 홀로그램의 생성이 가능하다. 구체적으로, 동일한 물체를 기록한 광학적으로 획득한 홀로그램과 시뮬레이션을 이용하여 생성된 홀로그램을 동일한 조건으로 물체의 3차원 정보를 복원하면 동일한 결과가 나오는 것을 확인할 수 있다(도 2h 참조).2. It is possible to generate the same hologram as the actual hologram obtained optically. Specifically, it can be confirmed that the same result is obtained when the three-dimensional information of the object is restored under the same conditions as the optically obtained hologram recording the same object and the hologram generated using the simulation (see FIG. 2H).
3. 홀로그램 생성 시간이 단축된다. 구체적으로, 상술한 CGH의 일반적인 기존 방법에 따른 1024*1024 해상도의 홀로그램을 생성할 때 63617.10초가 소요되고, Seung-Cheol, Kim et.al의 CGH 논문에서 제안하는 방법에 따르면 동일한 해상도의 홀로그램을 생성할 때 2673.86초가 소요된다. 반면에, 본 발명의 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하는 경우, 1 포인트당 계산속도가 0.92마이크로초(s)이고, 이를 바탕으로 동일한 조건의 해상도(즉, 1024*1024 해상도)의 홀로그램을 생성할 때 0.966초가 소요된다.3. Hologram creation time is shortened. Specifically, it takes 63617.10 seconds to generate a 1024 * 1024 resolution hologram according to the conventional method of CGH described above. According to the method proposed by Seung-Cheol and Kim et al., A hologram of the same resolution is generated It takes 2673.86 seconds. On the other hand, when the apparatus 100 for generating a defocused and uncompressed digital hologram according to the present invention is used, a calculation speed per one point is 0.92 microseconds (s) Lt; RTI ID = 0.0 > hologram < / RTI >
5. 컴퓨터의 고용량 메모리 사용의 문제점을 해결할 수 있다. 구체적으로, CGH의 일반적인 기존 방법에 따르면 1024*1024 해상도의 홀로그램을 생성할 때 소요되는 메모리는 6GB이고, Seung-Cheol, Kim et.al의 CGH 논문에서 제안하는 방법에 따르면 상기 조건과 동일한 해상도의 홀로그램을 생성할 때 소요되는 메모리는 12KB이다. 반면에, 본 발명의 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치(100)를 사용하는 경우, 상기 조건과 동일한 해상도의 홀로그램을 생성할 때 소요되는 메모리는 6KB이다.5. Can solve the problem of using high capacity memory of computer. Specifically, according to the conventional method of CGH, the memory required for generating a hologram having a resolution of 1024 * 1024 is 6 GB, and according to the method proposed by Seung-Cheol, Kim et al. The memory required to generate the hologram is 12 KB. On the other hand, in the case of using the apparatus 100 for generating a correcting and de-compressing digital hologram according to the present invention, the memory required for generating the hologram having the same resolution as the above condition is 6 KB.
6. 홀로그램을 이용한 연구 및/또는 실험 진행 시 사전에 홀로그램 생성을 위한 시뮬레이션을 이용하여 연구 및/또는 실험의 실패 유무 판단 또는 최종 결과의 예측과 같은 사전 가능성 테스트(pre-feasibility test)의 수행이 가능하므로 불필요한 반복 연구 및/또는 실험 수행에 따른 시간 및 인력 낭비를 현저하게 감소시킬 수 있다.6. Performing a pre-feasibility test such as judging whether a study and / or experiment is failed or predicting a final result by using hologram simulation and / It is possible to remarkably reduce unnecessary repetitive research and / or waste of time and labor due to the execution of experiments.
7. 홀로그램 전문 인력 양성 교육 및 학생들의 교육에 대한 높은 활용성을 기대할 수 있다.7. It is expected that highly educated hologram specialist training and students' education can be highly utilized.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.Various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. It is not. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the above-described exemplary embodiments, but should be determined only in accordance with the following claims and their equivalents.

Claims (16)

  1. 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치에 있어서,In the apparatus for generating a deflated and deflated digital hologram,
    저장 장치 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 물체 위상 생성부;An object phase generation unit connected to a phase file of an object stored in the storage device and generating object phase information from the phase file of the object;
    사용자에 의해 입력된 물체광의 빛 특성 및 상기 물체 위상 생성부에서 생성된 상기 물체 위상 정보를 기초로 디지털 물체광 정보를 생성하는 디지털 물체광 생성부;A digital object light generator for generating digital object light information based on the light characteristics of the object light input by the user and the object phase information generated by the object phase generation unit;
    상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 빛 특성을 기초로 디지털 기준광 정보를 생성하는 디지털 기준광 생성부; 및A digital reference light generator for generating digital reference light information based on a light characteristic of the reference light input by the user; And
    상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 생성부로부터 생성된 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 생성부로부터 생성된 상기 디지털 기준광 정보를 기초로 디지털 홀로그램을 생성하는 디지털 홀로그램 생성부를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.A digital hologram generating unit for generating a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the digital object light information generated from the digital object light generating unit, and the digital reference light information generated from the digital reference light generating unit Wherein the digital hologram generating device comprises:
  2. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 물체 위상 생성부는 The object phase generation unit
    상기 저장 장치에 저장된 상기 물체의 위상 파일을 선택하는 물체 위상 파일 위치 선택부; An object phase file position selector for selecting a phase file of the object stored in the storage device;
    상기 물체 위상 파일 위치 선택부로부터 선택된 상기 물체의 위상 파일을 전송받아 위상 정보 데이터(data)로 변환하는 물체 위상 파일 변환부; 및An object phase file converting unit for receiving the phase file of the object selected from the object phase file position selecting unit and converting the received phase file into phase information data (data); And
    상기 물체 위상 파일 변환부로부터 변환된 상기 위상 정보 데이터(data)를 전송받아 물체 위상 정보를 생성하는 물체 위상 정보 생성부를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.And an object phase information generation unit that receives the phase information data converted from the object phase file conversion unit and generates object phase information.
  3. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 디지털 물체광 생성부는The digital object light generating unit
    기 물체 위상 생성부로부터 획득된 상기 물체 위상 정보를 상기 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환하는 물체 위상 정보 변환부; 및An object phase information converting unit for converting the object phase information obtained from the base object phase generating unit into object phase information data (data) capable of generating the digital object light; And
    상기 물체광의 물리적 정보 및 상기 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 디지털 물체광 및 정보 생성부를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.And a digital object light for generating digital object light and information based on the physical information of the object light and the converted object phase information data, and an information generation unit.
  4. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 물체광의 물리적 정보는 상기 물체광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 및 진폭 정보(Amplitude)를 포함하고, The physical information of the object light includes Wavelength, Wavenumber, and Amplitude of light of the object light,
    상기 디지털 물체광 정보는 물체의 위치 정보(Object recorded position), 물체의 위상 정보(Object phase), 빛의 특성 정보(Light property)를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.Wherein the digital object optical information includes an object recorded position of an object, an object phase of the object, and light property of the light.
  5. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 디지털 기준광 생성부는The digital reference light generator
    상기 사용자가 원하는 기준광의 물리적 정보를 입력하는 기준광 빛 특성 입력부; 및A reference light characteristic input unit for inputting physical information of a reference light desired by the user; And
    상기 기준광 빛 특성 입력부로부터 상기 기준광의 물리적 정보를 전송받아 상기 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 디지털 기준광 및 정보 생성부를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.And a digital reference light and an information generation unit receiving the physical information of the reference light from the reference light property input unit and generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light and an information generation unit.
  6. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 디지털 홀로그램 생성부는The digital hologram generating unit
    상기 사용자가 원하는 상기 홀로그램 특성 정보를 입력하는 홀로그램 특성 입력부;A hologram characteristic input unit for inputting the hologram characteristic information desired by the user;
    상기 디지털 물체광 정보를 입력하는 디지털 물체광 정보 입력부;A digital object optical information input unit for inputting the digital object optical information;
    상기 디지털 기준광 정보를 입력하는 디지털 기준광 정보 입력부; 및A digital reference light information input unit for inputting the digital reference light information; And
    상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보를 전송받아, 상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보에 기초하여 상기 디지털 홀로그램을 생성하는 홀로그램 생성부를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.And a hologram generating unit that receives the hologram characteristic information, the digital object light information, and the digital reference light information and generates the digital hologram based on the hologram characteristic information, the digital object light information, and the digital reference light information A device for generating a deflated and deflated digital hologram.
  7. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 홀로그램 특성 정보는 상기 디지털 홀로그램이 생성되어 기록될 이미지 센서의 특성 파라미터(parameter), 및 간섭 모드 파라미터(parameter)인 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.The hologram characteristic information may include information indicating whether the digital hologram is generated and recorded A parameter of the image sensor, and an interference mode parameter.
  8. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 이미지 센서의 특성 파라미터는 해상도(Resolution), 비트 깊이(Bit-depth), 및 픽셀 크기(Pixel size)를 포함하고, The characteristic parameters of the image sensor include a resolution, a bit-depth, and a pixel size,
    상기 간섭 모드 파라미터는 정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 간섭 모드 중 어느 하나인 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 장치.Wherein the interference mode parameter is any one of an ortho-axial interference mode, a de-axial interference mode, and a spatial-movement de-axial interference mode.
  9. 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법에 있어서,In the method for generating a correcting and de-compressing digital hologram,
    a) 저장 장치 내에 저장된 물체의 위상 파일에 접속하여 상기 물체의 위상 파일로부터 물체 위상 정보를 생성하는 단계;a) connecting to a phase file of an object stored in a storage device to generate object phase information from the phase file of the object;
    b) 사용자에 의해 입력된 물체광의 물리적 정보, 및 상기 물체 위상 정보로부터 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 단계;b) generate digital object light and information based on the physical information of the object light inputted by the user and the object phase information data converted into the object phase information data (data) capable of generating the digital object light from the object phase information ;
    c) 상기 사용자에 의해 입력된 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 단계; 및c) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light inputted by the user; And
    d) 상기 사용자에 의해 입력된 홀로그램 특성 정보, 상기 생성된 디지털 물체광 정보, 및 상기 생성된 디지털 기준광 정보에 기초하여 디지털 홀로그램을 생성하는 단계를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.d) generating a digital hologram based on the hologram characteristic information input by the user, the generated digital object light information, and the generated digital reference light information.
  10. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 a) 단계는 The step a)
    a1) 물체 위상 파일 위치 선택부에서 상기 저장 장치에 저장된 상기 물체의 위상 파일을 선택하여 물체 위상 파일 변환부로 전송하는 단계; a1) Selecting a phase file of the object stored in the storage device by the object phase file position selection unit and transmitting the selected phase file to the object phase file conversion unit;
    a2) 상기 물체 위상 파일 변환부에서 상기 물체의 위상 파일을 물체 위상 정보 생성부에서 사용할 수 있는 형태의 위상 정보 데이터(data)로 변환하여, 상기 물체 위상 정보 생성부로 전송하는 단계; 및 a2) converting the phase file of the object into phase information data (data) in a form usable in the object phase information generating unit and transmitting the converted phase information data to the object phase information generating unit; And
    a3) 상기 물체 위상 정보 생성부에서 상기 물체 위상 정보를 생성하는 단계를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.a3) generating the object phase information in the object phase information generating unit.
  11. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 b) 단계는 The step b)
    b1) 물체광 빛 특성 입력부에서 상기 물체광 정보를 입력하고, 물체 위상 정보 변환부에서 획득된 상기 물체 위상 정보를 상기 디지털 물체광을 생성할 수 있는 물체 위상 정보 데이터(data)로 변환하는 단계; b1) Converting the object phase information obtained by the object phase information conversion unit into object phase information data (data) capable of generating the digital object light;
    b2) 상기 입력된 물체광의 물리적 정보 및 상기 변환된 물체 위상 정보 데이터를 디지털 물체광 및 정보 생성부로 입력하는 단계; 및b2) inputting the physical information of the input object light and the converted object phase information data to the digital object light and information generating unit; And
    b3) 상기 디지털 물체광 및 정보 생성부에서 상기 입력된 물체광의 물리적 정보 및 변환된 물체 위상 정보 데이터에 기초하여 상기 디지털 물체광 및 정보를 생성하는 단계를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.b3) generating the digital object light and the information based on the physical information of the input object light and the converted object phase information data in the digital object light and information generating unit.
  12. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 c) 단계는The step c)
    c1) 기준광 빛 특성 입력부에 상기 사용자가 원하는 기준광의 물리적 정보를 입력하는 단계; 및 c1) inputting the physical information of the reference light desired by the user to the reference light characteristic input unit; And
    c2) 디지털 기준광 및 정보 생성부에서 상기 기준광 빛 특성 입력부로부터 상기 기준광의 물리적 정보를 전송받아 상기 기준광의 물리적 정보에 기초하여 디지털 기준광 및 정보를 생성하는 단계를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.c2) generating digital reference light and information based on the physical information of the reference light by receiving the physical information of the reference light from the reference light characteristic input unit in the digital reference light and information generating unit.
  13. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기d) 단계는The step d)
    d1) 홀로그램 특성 입력부에 사용자가 원하는 상기 홀로그램 특성 정보를 입력하는 단계; d1) inputting the hologram characteristic information desired by a user to the hologram characteristic input unit;
    d2) 디지털 물체광 정보 입력부에 상기 디지털 물체광 정보를 입력하는 단계; d2) inputting the digital object optical information to the digital object optical information input unit;
    d3) 디지털 기준광 정보 입력부에 상기 디지털 기준광 정보를 입력하는 단계;d3) inputting the digital reference light information to a digital reference light information input unit;
    d4) 상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보를 홀로그램 생성부로 전송하는 단계; 및 d4) transmitting the hologram characteristic information, the digital object optical information, and the digital reference light information to the hologram generating unit; And
    d5) 상기 홀로그램 생성부(144)에서 상기 홀로그램 특성 정보, 상기 디지털 물체광 정보, 및 상기 디지털 기준광 정보에 기초하여 상기 디지털 홀로그램을 생성하는 단계를 포함하는 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법. d5) generating the digital hologram based on the hologram characteristic information, the digital object optical information, and the digital reference light information in the hologram generating unit (144).
  14. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 디지털 물체광은 UDO(x,y)= UL(x,y)UO(x,y)UOP(x,y)으로 표시되고, 여기서 UDO(x,y)는 상기 디지털 물체광, UL(x,y)는 상기 물체광의 빛의 특성 정보, UO(x,y)는 변환된 상기 물체의 위상 정보, UOP(x,y)는 상기 물체의 위치정보를 나타내고,The digital object light is U DO (x, y) = U L (x, y) U O (x, y) U OP (x, y) is represented by where U DO (x, y) is the digital object, light, U L (x, y) is the object properties in a broad sense light information, U O (x, y) is converted the phase information of the object, U OP (x, y) represents the position information of the object,
    상기 생성된 디지털 홀로그램은 UH(x,y)= UDO(x,y)URS(x,y)+UDR(x,y)URS(x,y)UI(x,y)로 표시되고, 여기서 UH(x,y)는 상기 생성된 디지털 물체 홀로그램, UDO(x,y)는 상기 디지털 물체광, UDR(x,y)은 상기 디지털 기준광, URS(x,y)는 상기 사용자가 입력한 홀로그램을 기록할 때 사용되는 이미지 센서의 특성 파라미터 정보, UI(x,y)는 사용자가 입력한 간섭 모드 파라미터 정보인 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.The generated digital holograms U H (x, y) = U DO (x, y) U RS (x, y) + U DR (x, y) U RS (x, y) U I (x, y) is represented by where U H (x, y) is the generated digital object hologram, U DO (x, y) is the digital object light, U DR (x, y) is the digital reference light, U RS (x, y) is the characteristic parameter information of the image sensor used when the hologram inputted by the user is recorded, and U I (x, y) is the interference mode parameter information inputted by the user.
  15. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9,
    상기 물체광의 물리적 정보는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 상기 물체광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 및 진폭 정보(Amplitude)를 포함하고,The physical information of the object light includes Wavelength, Wavenumber, and Amplitude of light of the object light required to digitally generate light,
    상기 기준광의 물리적 정보는 디지털적으로 빛을 생성하는데 필요한 상기 기준광의 빛의 파장 정보(Wavelength), 파수 정보(Wavenumber), 및 진폭 정보(Amplitude)를 포함하며,The physical information of the reference light includes wavelength information (Wavelength), wave number information (Wavenumber), and amplitude information (Amplitude) of light of the reference light required to generate light digitally,
    상기 홀로그램 특성 정보는 상기 디지털 홀로그램이 생성되어 기록될 이미지 센서의 특성 파라미터(parameter), 및 간섭 모드 파라미터(parameter)인 정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.The hologram characteristic information may include information indicating whether the digital hologram is generated and recorded A characteristic parameter of the image sensor, and an interference mode parameter.
  16. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15,
    상기 이미지 센서의 특성 파라미터는 해상도(Resolution), 비트 깊이(Bit-depth), 및 픽셀 크기(Pixel size)를 포함하고, The characteristic parameters of the image sensor include a resolution, a bit-depth, and a pixel size,
    상기 간섭 모드 파라미터는 정축 간섭 모드, 탈축 간섭 모드, 및 공간 이동 탈축 간섭 모드 중 어느 하나인 The interference mode parameter may be any one of an ortho-axial interference mode, a de-axial interference mode, and a spatial-
    정축 및 탈축 디지털 홀로그램 생성 방법.A method of generating a right and left digital hologram.
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